مدلسازی و طراحی بهینه لوله‎های حرارتی برای خنک‎کاری ترانسفورماتورهای قدرت

برای خنک کردن ترانس‎های قدرت با هوا و دفع حرارت روغن که به عنوان عایق الکتریکی در این ترانس‎ها به کار می‎رود از پره‎ها و یا فین‎ها استفاده می‎گردد. وجود این پره‎ها باعث پیچیدگی و طولانی‎تر شدن فرآیند ساخت و تولید می‎شود. استفاده از لوله‎های حرارتی برای دفع حرارت ترانس‎های قدرت می‎تواند موجب حذف فین‎ها و تسریع در پروسه تولید، کاهش وزن ترانسفورماتور و نهایتاً کاهش هزینه‎ها گردد. به کمک بهینه‎سازی در طراحی، شکل و اندازه بهینه لوله‎های حرارتی برای دفع حرارت مورد نیاز از ترانس‎های قدرت تخمین زده شده است. این بهینه‎سازی با توجه به تغییر پارامترهایی نظیر شکل پوسته، طول اوپراتور، کندانسور و ناحیه آدیاباتیک، قطر داخلی، زاویه قرار گیری لوله حرارتی با افق، دمای کارکرد، نرخ انتقال حرارت، ضریب انتقال مایع، شکل و جنس فتیله صورت گرفته است. حدهای انتقال حرارت مشتمل بر حد موئینگی، حد کشش، حد جوشش، حد صوتی، حد ویسکوزیته مورد بحث قرار گرفته‎اند و افت فشار در بخش‎های منابع سرد و گرم تخمین زده شده‎اند. به کمک روش ذکر شده و به عنوان نمونه، طراحی بهینة لوله‎های حرارتی ترانسفورماتور قدرت مدل KVA 200 که دارای نرخ انتقال حرارت 4710 وات می‎باشد انجام پذیرفته است.

Keywords:

ترانسفورماتور , لوله‎های حرارتی , طراحی و مدلسازی , بهینه‎سازی