ارایه یک مدل ساده شده جامد فلزی با ضریب هدایت حرارتی متغیر به منظور استخراج عملکرد لوله حرارتی ترموسیفون با استفاده از شبیه سازی عددی

لوله های حرارتی به دلیل سادگی در ساختار نقش مهمی در بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند بهبود عملکرد حرارتی و افزایش ذخیره انرژی، در بازیافت انرژی حرارتی و همچنین در کاربردهای مهندسی مانند سیستمهای گرمایشی، سرمایشی و تهویه مطبوع، مدیریت حرارتی در سیستم های الکترونیکی و سیستمهای آب گرم دارند. لوله های حرارتی نسبت به هادیهای جامد مانند آلومینیوم یا مس ، توانایی انتقال حرارت بالاتری دارند. از آنجا که پدیده های فیزیکی درون لوله هایحرارتی برای شبیه سازی عددی سخت میباشند، در این پژوهش شبیه سازی پدیده دوفازی درون لوله حرارتی انجام نمی گیرد و لوله حرارتی از نوع ترموسیفون به عنوان فلزی جامد سه بعدی با ضریب هدایت حرارتی موثر متغیر که به صورت توابع تعریف کاربر در نرمافزار تجاری فلوئنت وارد میشود شبیه سازی شده است. در انتها نتایج عددی مدل ارائه شده با داده های تجربی موجود مقایسه شده است و تطابق خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده گردید. با افزایش توان حرارتی، مقاومت حرارتی کاهش می یابد و در توانهای حرارتی بالاتر از 172,87وات میتوان از تاثیر افزایش توان ورودی بر مقاومت حرارتی چشم پوشی کرد و مقاومت حرارتی را تقریبا ثابت فرض نمود، همچنین در توانهای حرارتی کمتر از 172,87وات اختلاف نتایج تجربی و عددی بیشتر میشود و مدل ارائه شده در توانهای بالاتر عملکرد بهتری دارد.

Keywords:

لوله حرارتی , ترموسیفون , دینامیک سیالات محاسباتی , ضریب هدایتی رسانش متغیر , مقاومت حرارتی , کندانسور و تبخیرکننده