ENHANCEMENT OF HEAT TRANSFER BY HEAT PIPES WITH PIECEWISE UNIFORM LONGITUDINAL WICK PROFILES

Authors : Mehmet PAKSOY, Salih ÜNVERDİ

Pages : 177-194

View : 14 | Download : 17

Publication Date : 2020-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bir ısı borusu evaporatöründe ısı transferini fitildeki eksenel basınç kaybı ve radyal sıcaklık değişimi ile termo-fiziksel özelliklere bağlı olarak hesaplamak amacıyla bir bağıntı (29) çıkartılmış, basınç kaybı ve sıcaklık farkı kısıtları altında farklı fitil profillerinin aynı miktarda ısı transfer ettiği gösterilmiştir. Varyasyonlar hesabı ile fitil ağırlığının farklı fitil profilleri arasında sabit kalınlıkta olan için minimum olduğu ispatlanmıştır. Örnek çalışmalar 0.5 porozite, 1.5x10-9 m2 geçirgenlik, 8.65 mm dış yarıçap ve yaklaşık 1.96 W/mK ısıl iletkenliğe sahip bir fitili olan bakır-su ısı borusu için gerçekleştirilmiştir. Bir örnek çalışmayla adyabatik bölgede, buhar akış yarıçapının fitil dış yarıçapına oranının belirli bir değerinde, sıvı ve buhar fazları basınç kayıpları toplamının minimum olduğu gösterilmiştir. Daha sonra, bu çalışmada önerilen bölgesel olarak sabit kalınlıkta iki farklı fitil tasarımı için ısı borusu fitil ve buhar kolonunun bir boyutlu bağlaşık akış ve ısıl analizleri gerçekleştirilmiştir. Sabit toplam fitil hacmi kısıtı altında, her iki tasarım için ısı transferi bölgesel fitil kalınlıklarının fonksiyonu olarak çizdirilmiştir. Fitil hacmi kısıtı kaldırıldığında, adyabatik bölge ve kondenser fitil kalınlıkları arttırılıp, evaporatör fitil kalınlığı azaltıldığında ısı transferi %6.3’e kadar artmıştır. Öte yandan, adyabatik bölge fitil kalınlığı arttırılıp, evaporatör ve kondenser fitil kalınlığı azaltıldığında kapiler limitte ısı transferi %26.9’a kadar artmıştır.
Keywords : Isı borusu, fitil, optimizasyon, fitil kalınlığı, fitil profili, fitil hacmi, fitil ağırlığı, varyasyonlar hesabı