حل عددی اثر افزایش دمای دیواره بر جریان و انتقال حرارت در لوله حرارتی نوسانی

Abstract

در این مقاله اثرات افزایش اختلاف دمای دیواره‌ها (یا اختلاف دمای متوسط بین اواپراتور و کندانسور) و میزان شارژ مایع بر جریان نوسانی درون یک لوله مینیاتوری شکل دو انتها بسته به قطر 5/1 میلی‌متر، بررسی شده است. معادلات حاکم با اعمال قوانین بقای جرم، اندازه حرکت و انرژی برای راب‌ مایع و توده‌های بخار به دست آمده‌‌اند. برای گسسته‌سازی معادلات و حل عددی‌ آنها از روش تفاضل محدود صریح استفاده شده است. نتایج، نشان می‌دهند که با افزایش اختلاف دمای دیواره‌ها، دامنه نوسان راب مایع، انتقال حرارت محسوس و نهان افزایش می‌یابند، به گونه‌ای که با افزایش تنها 2 درجه سانتیگراد اختلاف دما، دامنه نوسان راب مایع حدود 8 میلی-متر، انتقال حرارت محسوس 4 وات و انتقال حرارت نهان 7/0 وات افزایش می‌یابند. به‌علاوه با افزایش میزان شارژ، دامنه نوسان و انتقال حرارت محسوس به میزان چشمگیری کاهش می‌یابند، مثلاً افزایش میزان شارژ از 30 به 50 درصد دامنه نوسان را حدود 65 میلی‌متر و انتقال حرارت محسوس را 87 وات کاهش می‌دهد. در نسبت شارژ 90 درصد عملکرد لوله حرارتی متوقف می‌شود.