EN The combined effect of heating zone length and inclination angle on start-up, transient and operational characteristics of pulsating heat pipe

Анотація

Пульсаційні теплові труби – це нові теплопередавальні пристрої, що мають широкі перспективи використання в енергетичних, холодильних, кріогенних системах та для охолодження електронного обладнання завдяки простоті свої конструкції та високій ефективності теплопередачі. Однак, теплопередавальні характеристики ПТТ залежать від багатьох параметрів. Стаття присвячена експериментальному дослідженню впливу довжини зони нагріву та кута нахилу на пускову температуру і густину теплового потоку, перехідну густину теплового потоку та термічний опір ПТТ. Дослідження було проведено на 5-витковій ПТТ, виготовленій із мідного капіляра із внутрішнім діаметром 1,1 мм. В якості теплоносія використовувались: вода, метанол і пентан. На основі отриманих експериментальних даних було виділено та описано основні робочі режими ПТТ. Результати показують, що збільшення довжини зони нагріву від 10 до 50 мм при всіх досліджених кутах нахилу призводить до зниження термічного опору до 51,8%, а також до зниження пускової та перехідної густин теплового потоку до 68-71%. Крім того досліджувався вплив довжини зони нагріву на максимальну теплову потужність, яку передає ПТТ. Було показано, що збільшення довжини зони призводить до збільшення потужності, що передається, до 59%. Ці дані свідчать про те, що оптимізація довжини зони нагріву може покращити ефективність запуску та загальну ефективність теплопередачі. Вплив кута нахилу залежить від використаного теплоносія; але при всіх досліджених кутах нахилу ПТТ з водою мала найнижчий термічний опір, а ПТТ з пентаном – найнижчі стартові та перехідні характеристики. Стаття надає цінну інформацію для проектування ПТТ для енергетичних, холодильних систем та охолодження електроніки, підкреслюючи важливість довжини зони нагріву (ЗН) для досягнення оптимальних характеристик