مطالعه تجربی و بررسی تئوری عملکرد لوله های حرارتی ترموسیفون خورشیدی
Abstract
افزایش کارآیی،بهبود طراحی و شرایط عملیاتی و روشهای متنوع ساخت و تولید لوله های حرارتی مستلزم آگاهی از چگونگی تغییرات پارامترهای عملیاتی داخل لوله حرارتی می باشد. این مقاله مطالعه ای در جهت تحلیل و بررسی پارامترهای عملیاتی مؤثر در عملکرد لوله حرارتی خورشیدی از نوع ترموسیفون در حالت یکنواخت و دائم می باشد. این پارامترها شامل محاسبه دمای اشباع سیال داخل لوله حرارتی،تغییرات ضخامت فیلم مایع روی جداره داخلی لوله،تغییرات شدت جریان فازهای بخار و مایع و افت فشار فازهای بخار و مایع در طول لوله حرارتی می باشد. ابتدا جهت حصول مقادیر اولیه پارامترهای مذکور،بیلان انرژی برای حجم کنترل سیستم نوشته میشود. در این موازنه برحسب اینکه بخش چگالنده در مجاورت چه نوع سیالی قرار گیرد و نیز انتقال حرارت از این قسمت به چه طریقی باشد(اجباری یا آزاد) و با توجه به معادلات تجربی موجود ابتدا عدد ناسلت و سپس با توجه به آن ضریب کلی انتقال حرارت محاسبه می گردد و در نهایت منجر به محاسبه مقادیر پارامترهای مورد نظر میشود بدین ترتیب مقادیر اولیه برخی از این پارامترها به شرح زیر حاصل شد: شدت جریان جرمی مایع و بخار به ترتیب 322/0 و 0001126/0 کیلوگرم بر ثانیه،ضخامت فیلم مایع کمتر از 2/0 میلیمتر. سپس برای محاسبه تغییرات پارامترهای مذکور در طول لوله، بیلان انرژی ،جرم و اندازه حرکت برای حجم کنترل فیلم مایع،فاز بخار و کل سیستم نوشته میشود. در نهایت نتایج اندازه گیری شده از نمونه آزمایشگاهی ساخته شده با نتایج حاصل از مدل در محاسبه تغییرات پارامترهای عملیات طول لوله بین 0 تا 15± درصد می باشد.