مطالعه تجربی به منظور بهبود ضرایب انتقال گرمای همرفت در داخل ترموسیفون دوفازی حلقوی

ترموسیفون دو فازی حلقوی وسیله ای جهت انتقال حرارت از یک منبع حرارتی دما بالا به منبع حرارتی دما پایین می باشد. در این پایان نامه طرح جدیدی از یک ترموسیفون دوفازی حلقوی به عنوان یک مبدل حرارتی پیشرفته گسترش داده شده است. این طرح، یک ترموسیفون دوفازی حلقوی است که دارای یک تبخیرکننده با ظرفیت بالای تولید بخار و یک چگالنده ی مجهز به نازل برای استفاده از انتقال حرارت جت برخوردی بخار است. تبخیرکننده، گرمای خود را از یک مبدل گرمایی از نوع پوسته لوله دریافت می کند. چگالنده طوری طراحی شده است که می توان آن را در حالت بدون نازل و یا با نازل آزمایش کرد حتی می توان فاصله ی نازل را تا صفحه ی عمودی سردی که باعث چگالش بخار برخوردی به آن می شود، تغییر داد. برای کنترل سیستم از دو پارامتر کنترلی یکی برای کنترل تبخیرکننده و دیگری برای کنترل چگالنده استفاده شد. کنترل تبخیرکننده توسط تغییر دمای منبع حرارتی و کنترل چگالنده با تغییر در دبی آب خنک کن چگالنده حاصل شد. عملکرد سیستم در بازه ی دمایی 81-56 درجه سانتی گراد برای منبع حرارتی بررسی شد. آزمایشات در شرایط مختلف کاری سیستم انجام و تغییرات ناشی از حذف یا حضور نازل و یا تغییر در فاصله ی نازل تا صفحه ی سرد چگالنده بررسی شد. بیشترین مقدار ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط در چگالنده نیز زمانی بود که نازل فاصله ی کمی تا صفحه ی چگالنده داشت اما دبی آب خنک کن در این حالت، کمترین مقدار دبی در مقایسه با مقادیر مورد آزمایش بود. مهمترین تاثیراتی که بکارگیری نازل بر سیستم آزمایشی گذاشت، کاهش حرارت ورودی به سیستم با ثابت نگاه داشتن گرمای خروجی از سیستم، افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط و موضعی در چگالنده و کاهش مقاومت حرارتی تبخیرکننده و چگالنده بود. به طوری که ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط در چگالنده، 4792، 9744 و 57564 به ترتیب برای حالت بدون نازل، با نازل در فاصله ی 13 و50 میلی متری تا صفحه ی سرد چگالنده بدست آمد. بیشترین ضریب انتقال حرارت جابجایی موضعی در چگالنده در محل برخورد جت بخار به صفحه، بیش از 180 بدست آمد. کمترین و بیشترین شدت حرارتی ورودی به سیستم به ترتیب 605 و 3700 بود.