บทความวิชาการ · pdf filewasan.sr@rmuti.ac.th * corresponding...
Post on 17-Mar-2018
223 Views
Preview:
TRANSCRIPT
บทความวชาการ
วธการคำานวณหาอตราการถายโอนความรอนของอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบ
ทอความรอน
A methodical solution for calculation of heat transfer rate of heat pipe heat exchangers
วสนตศรเมอง1
Wasan Srimuang1
Received:10June2011;Accepted:27September2011
บทคดยอ บทความนนำาเสนอความรเกยวกบวธการคำานวณหาคาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนทใชเปนอปกรณแลก
เปลยนความรอนดวยเทคนคของคทาเทลดเซนมเบอร (Kutatalazanumber,Ku)โดยทวไปทอความรอนประกอบดวย
3สวนคอสวนทำาระเหย(evaporatorsection)สวนกนความรอน(adiabaticsection)และสวนควบแนน(condenser
section)ทอความรอนทำางานดวยสารทำางานทถกเตมไวภายในซงไดรบความรอนจากแหลงความรอนสง(heatsource)
เชนฮตเตอรหรอพลงงานความรอนทปลอยทงออกจากโรงงานอตสาหกรรมโดยสารทำางานทเปนของเหลวอมตวเปลยน
สถานะไปเปนไอแลวลอยขนไปยงสวนควบแนนจากนนสารทำางานทมสถานะเปนไอทอยบรเวณสวนควบแนนจะถายเท
ความรอนออกสแหลงรบความรอน(heatsink)เชนอากาศเยนหรอนำาเยนเปนผลใหไอดงกลาวเกดการกลนตวและไหล
ตกลงสสวนทำาระเหย สำาหรบปญหาหลกในการประยกตใชทอความรอนในปจจบนคอวศวกรจะเลอกชนดของทอความ
รอนและคำานวณหาคาปรมาณความรอนททอความรอนโอนถายไดอยางไร?ดงนนบทความนจงนำาเสนอการออกแบบ
อปกรณแลกเปลยนความรอนแบบทอความรอนเพอใหเขาใจอยางแทจรงโดยมงเนนวธการหาอตราความรอนททอความ
รอนสามารถทำาการโอนถายผานตวมนไดนอกจากนรายละเอยดของทอความรอนแบบตางๆไดถกอธบายเพอใหวศวกร
สามารถใชทอความรอนเปนอปกรณแลกเปลยนความรอนในงานทางดานวศวกรรมได
คำาสำาคญ: ทอความรอนฟลกซคทาเทลดเซนมเบอรเทอรโมไซฟอน
AbstractThis article presents knowledge on methodical solution for calculation of heat transfer rate of heat pipe heat
exchangerbyusingtheKutatelazanumber(Ku)technique.Generally,aheatpipeconsistsofthreepartsincluding
evaporator,adiabaticandcondensersections.Theheatpipecanbeoperatedbytheworkingfluidfilledintoits
internalvolume.Theworkingfluidisheatedbyaheatsourcesuchasaheaterorwasteheatenergyofindustry,
thesaturatedliquidthenchangestovaporandmovesuptothecondensersection.Afterthat.Thevaporinthe
condensersectiontransferstheheattoaheatsinksuchascooledairorcooledwater.Asaresult,thevapor
condensestoaliquidandflowsdowntotheevaporatorsection.Amajorproblemofengineersonapplyheat
1 อาจารย, หองปฏบตการวจยอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบทอความรอน สาขาวชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตรและ
สถาปตยกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลอสาน อำาเภอเมอง จงหวดนครราชสมา 30000.1 Lecturer, Heat pipe heat exchanger research laboratory, Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering
and Architecture, Rajamangala University of Technology Isan, Muang District, Nakhon Ratchasima Province 30000. E-mail :
wasan.sr@rmuti.ac.th
* Corresponding author: Wasan Srimuang, Heat pipe heat exchanger research laboratory, Department of Mechanical Engineering,
Faculty of Engineering and Architecture, Rajamangala University of Technology Isan, Muang District, Nakhon Ratchasima
Province 30000.
308 J Sci Technol MSUSrimuang W.
pipeasheatexchanger,howtoselectheatpipestypesandthemethodofcalculatingtheheattransferrate
ofheatpipes.Thepurposeofthisarticleistodeeplyunderstandtheheatpipeheatexchangerdesignand
focusonthecalculationoftheheattransferrateonheatpipes.Moreover,detailedinformationofheatpipesis
describedforengineersthatwillapplytheheatpipetopracticalworkinengineering.
Keyword:heatpipe,flux,Kutatelazanumber,thermosyphon
บทนำาทอความรอน(heatpipe)เปนอปกรณแลกเปลยนความรอน
(heatexchanger)ชนดหนงทสามารถนำามาใชประโยชน
ในงานอตสาหกรรมไดดทอความรอนประกอบดวย3สวน
คอ(1)สวนทำาระเหย(evaporatorsection)(2)สวนกน
ความรอน (adiabatic section) และ (3) สวนควบแนน
(condensersection)ทอความรอนทำางานดวยหลกการ
ดดรบความรอนจากแหลงอณหภมสง (heat source)
เชนฮตเตอรหรอควนไอเสยทปลอยทงออกจากโรงงาน
อตสาหกรรมและคายความรอนออกสแหลงรบความรอน
(heatsink)เชนอากาศอณหภมตำาหรอนำาเยนเปนตน
ปญหาหลกในการประยกตใชทอความรอนเปน
อปกรณแลกเปลยนความรอน คอวศวกรจะเลอกชนด
ของทอความรอนแบบใด และจะคำานวณหาคาปรมาณ
ความรอนททอความรอนสามารถสงถายไดอยางไร เหต
ดงกลาวอาจเปนเพราะวายงขาดเอกสารทแสดงถงการ
คำานวณหาความสามารถของทอความรอน
ขอดของทอความรอนทแตกตางจากอปกรณแลก
เปลยนความรอนอนๆทวไปคอ(1)ไมตองใชพลงงานกล
เสรมในการทำางาน(2)อณหภมในการใชงานมชวงกวาง
และสามารถทำางานไดแมวาระหวางอณหภมของแหลงให
ความรอนกบแหลงรบความรอนตางกนไมมากนกซงขน
อยกบการเลอกสารทำางานทเหมาะสม(3)มคาฟลกซใน
การถายเทความรอนสงกวาโลหะมากและ(4)ปญหาใน
การบำารงรกษามนอยเพราะโครงสรางไมมสวนเคลอนไหว
ปจจบนมนกวจยหลายทานไดเสนอวธการหาคาปรมาณ
การสงถายความรอนของทอความรอนแบบตางๆ โดย
ใชเทคนคของKuสำาหรบเชน(1)เทอรโมไซฟอนแบบ
ธรรมดา1(conventionaltwophaseclosedthermosyphon,
CTPCT)(2)เทอรโมไซฟอนแบบหนาตดแบน2(flattwo
phase closed thermosyphon, FTPCT) (3) ทอความ
รอนแบบสนชนดวงรอบ3 (closed loop oscillating heat
pipe,CLOHP)(4)ทอความรอนแบบสนชนดปลายปด4
(closedendoscillating heat pipe,CEOHP) (5)ทอ
ความรอนแบบสนชนดวงรอบมลนกนกลบ5 (closed loop
oscillating heat pipewith check vale, CLOHP/CV)
และ (6) ทอความรอนแบบหมนตามแนวรศม6 (radially
rotatingheatpipe,RRHP)
บทความวชาการนมวตถประสงคเพออธบาย
ลกษณะของทอความรอนชนดตางๆและนำาเสนอวธการ
คำานวณหาคาอตราการถายโอนถายความรอนของทอ
ความรอนชนดตางๆดวยเทคนคของKuซงผเขยนคาด
หวงวาบทความนจะชวยใหวศวกรทำาความเขาใจทอความ
รอนชนดตางๆไดงายในระยะเวลาอนสนๆ
ประเภทของทอความรอนทอความรอนทมอยในปจจบนมหลายประเภท
ผเขยนไดพจารณาตามคณลกษณะของรปรางและกลไก
การทำางานของสารทำางานทบรรจอยภายใน จงแบงทอ
ความรอนออกเปน9ชนดไดแก
1)เทอรโมไซฟอนแบบธรรมดา1(หรอCTPCT)และ2)
เทอรโมไซฟอนแบบหนาตดแบน2(หรอFTPCT)ลกษณะ
ของเทอรโมไซฟอนดงทกลาวมาขางตนแสดงดงรปท1
Figure 1 Conventional two phase closed ther
mosyphon.
Vol 31, No 3, May-June 2012 A methodical solution for calculation of heat transfer rate of heat pipe heat exchangers
309
ความแตกตางระหวางCTPCTกบFTPCTนนคอหนา
ตดของCTPCT จะกลม แต FTPCT จะมหนาตดแบน
ลกษณะหนาตดของFTPCTแสดงดงรปท2การใชงาน
ทอความรอนชนดนจะตองใหสวนทำาระเหยอยดานลาง
เสมอเนองจากวาสารทำางานจะไหลตกจากสวนควบแนน
ไปยงสวนทำาระเหยดวยแรงโนมถวงของโลก(คาg)จาก
งานวจยในอดตพบวาทอความรอนชนดนเหมาะกบการ
ใชเปนอปกรณระบายความรอนของเครองจกรตางๆ ท
มขนาดใหญ
Figure 2 Slat two phace closcol thermosyphon
สำาหรบทอความรอนอกประเภทหนงเรยกวา ทอความ
รอนแบบสน(oscillatingheatpipe,OHP) ซงแบงยอย
ไดอก3ชนดไดแก 3)ทอความรอนแบบสนชนดวงรอบ3
4)ทอความรอนแบบสนชนดปลายปด4และ 5)ทอความ
รอนแบบสนชนดวงรอบตดตงลนกนกลบ5ซงแสดงดงรป
ท3นกวจยบางทานไดเสนอวาทอความรอนชนดนเหมาะ
สำาหรบการใชเปนอปกรณนำาเอาความรอนทเหลอทงกลบมา
ใชใหมนอกจากนยงพบวามการนำามาใชสำาหรบการระบาย
ความรอนออกจากซพย(CPU)ของคอมพวเตอรอกดวย
(ก)(ข)
(ค)
Figure 3Oscillatingheatpipe(ก)CLOHP3
(ข)CLOHP/CV5(ค)CEOHP4
ถาหากตวเรอนของทอความรอนหมนในขณะททอความ
รอนทำางานจะเรยกวา“ทอความรอนแบบหมน” ซงแบง
ออกเปน 2 ชนด ไดแก 6) ทอความรอนแบบหมนตาม
แนวรศม6และ7)ทอความรอนแบบหมนตามแนวแกน6
(axialrotatingheatpipe,ARHP)ซงแสดงดงรปท4ดงน
(ก)
(ข)
Figure 4rotatingheatpipe(ก)RRHP6
(ข)ARHP6
310 J Sci Technol MSUSrimuang W.
ในกรณทมไส(wick)อยภายในทอความรอนเรยกวา8)
ทอความรอนแบบธรรมดา7 (conventional heat pipe,
CHP)แสดงดงรปท5ทอความรอนชนดนสามารถทำางาน
ไดแมวาถกตดตงในแนวเอยงหรอแนวนอนเนองจากวา
ใชไสเปนตวทำาใหสารทำางานเคลอนทกลบไปมาจากสวน
ควบแนนและสวนทำาระเหย
Figure 5 Conventional heat pipe
กรณสดทายเปนทอความรอนทมลกษณะคลายหองสเหลยม
ขนาดเลกและแบนเรยกวา9)ทอความรอนแบบหองไอ8
(vaporchamber,VC)ซงพบทงชนดมไสและไมมไสทอ
ความรอนชนดนจะพบในการประยกตใชสำาหรบการระบาย
ความรอนของ CPU ของคอมพวเตอร ลกษณะของทอ
ความรอนชนดนแสดงดงรปท6ดงน
Figure 6 Vapor chamber
ในบทความนจะอธบายการหาคาฟลกซความ
รอนเฉพาะอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบทอความรอน
6ชนดแรกเทานนเนองจากวาอปกรณแลกเปลยนความ
รอนแบบทอความรอน3ชนดหลงยงไมมนกวจยทานใด
นำาเสนอการหาฟลกซความรอนในรปสมการKuสาเหต
ทไมพบผลการศกษาการใชหลกการKuมาทำาการศกษา
เพอทำานายอตราการถายเทความรอนของทอแบบARHP6
นนอาจเนองจากวาทอความรอนชนดนมคณลกษณะของ
การถายเทความรอนทซบซอนซงยากแกการทำาความเขาใจ
นอกจากนการสรางชดทดลองทอความรอนประเภทนยง
ทำาไดยากดวยเชนกน
สำาหรบกรณทไมมการวจยและนำาหลกการของ
Ku มาประยกตกบคณลกษณะของการถายเทความรอน
ของทอความรอนCHP7และVC8นนผเขยนเหนวาตว
ไสเองทเปนปจจยหลกทจะสงผลใหคณลกษณะของการ
ถายเทความรอนเปลยนไปดงนนหากจะนำาหลกการของ
Kuมาทำาการศกษาเพอทำานายอตราการถายเทความรอน
ของทอความรอนชนดดงกลาวจำาเปนตองศกษาทละกรณ
ไปแตอยางไรกตามวธการหาปรมาณฟลกซความรอนท
ถายเทสำาหรบทอความรอนชนดท8และ9นนกมการนำา
เสนอในรปแบบอนๆซงจะไมไดนำามากลาวในบทความน
หลกการของคทาเทลดเซนมเบอร (Ku)คทาเทลดเซนมเบอร(Ku)เปนอตราสวนของคา
ฟลกซการถายเทความรอนทเกดขน(qd)ตอคาการถายเท
ความรอนวกฤต(qc)ของสารทำางานทบรรจอยภายในทอ
ความรอนซงมรปสมการเปนดงน
5
หลกการของคทาเทลดเซนมเบอร (Ku) คทาเทลดเซนมเบอร (Ku) เปนอตราสวนของ
คาฟลกซการถายเทความรอนทเกดขน (qd) ตอคาการถายเทความรอนวกฤต (qc) ของสารทางานทบรรจอยภายในทอความรอน ซงมรปสมการเปนดงน
14
l vd c d v fg
v
Ku q / q q / h g⎡ ⎤⎛ ⎞ρ −ρ
= = ρ σ⋅⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦2 (1)
สาหรบคา qd นน ในบทความนเรยกวา คาฟลกซการถายเทความรอนของทอความรอนออกแบบ ซงหาไดจากสมการหรอกราฟทนกวจยทาการศกษาไว สาหรบคา qc ของสารทางานทอยภายในทอขณะนนทสามารถทาไดนนจะอย ในรปคณสมบตตางๆ เชน ความหนาแนน เอนทลป และความตงผว ซงหาไดจากการเปดตารางคณสมบตของสารทางานนนๆ โดยใชอณหภมทางาน (Ta) เปนเกณฑ ถาหากคาตวเลขของ Ku สงเกนไป แสดงวามเกดการเดอดและฟองของไอจะรวมตวกนขนกลายเปนฟลมของไอทผนงอยางรวดเรว จะทาใหการถายเทความรอนระหวางผวทอกบของเหลวลดลงอยางรวดเรว จงเกดการสะสมความรอนในผนง ทาใหอณหภมของผนงเพมขนอยางรวดเรวและรอนจดจนเกดการไหมขนทภายในแองของเหลว พฤตกรรมอยางนจะเกดขนทสวนทาระเหยเมอมอตราความรอนสง และจะเกดขนทสวนควบแนนเมอมอตราความรอนสงสด ในทางตรงขามถาหากคาตวเลข Ku ตา ปรากฏการณการไหมจะไมเกดขนทงทสวนทาระเหยและสวนควบแนน3-5
จากสมการของ Ku (สมการ (1)) จะพบวา ถาเราตองการทราบปรมาณความรอนททอความรอนสามารถโอนถายได (qd) เราจะตองทราบคาตวแปรอยสองคา คอ Ku และ qc ของสารทางาน ในตวแปรแรกการหาคา Ku หากเรามกราฟทระบคา Ku กจะสามารถหาคานไดอยางสะดวก ในตวแปรทสองการหาคา qc นน จะหาไดหากเราทราบอณหภมทางานของทอความรอน ซงในบทความนไดนาเสนอการหาคา qd จากการใชกราฟทระบคา Ku หรอสมการ Ku ในกลมตวแปรไรมต ทไดจากผลการวจยของนกวจยทไดนาเสนอไวแลว
การหาปรมาณฟลกซความรอนของทอความรอนแบบตางๆ ดวยสมการ Ku เทคนคการใชสมการของ Ku เพอหาปรมาณฟลกซความรอนของทอความรอนในปจจบนน มรายงานวจยเฉพาะทอความรอนบางชนดเทานน เชน ทอความรอนชนดท 1 ถง 6 กรณทอความรอนชนด 7 ถง 9 ในปจจบนยงไมพบผลการศกษาแตอยางใด ดงนนในบทความนจงนาเสนอการหาฟลกซความรอนเฉพาะทอความรอนทพบจากรายงานการวจยทมการตพมพแลว การหาอตราการถายโอนความรอนของเทอรโมไซฟอน
เทอรโมไซฟอนเปนทอความรอนแบบไมมไส โดยสารทางานทบรรจอยภายในสวนทาระเหยจะลอยขนไปยงสวนควบแนนดวยความแตกตางของแรงลอยตวเทานน และสารทางานจะไหลจากสวนควบแนนตกลงสสวนทาระเหยดวยแรงโนมถวงของโลก ในปพทธศกราช 2543 Payakaruk และคณะ9 ไดเสนอสมการสหสมพนธสาหรบใชทานายอตราการถายเทความรอนของ CTPCT
รปท 7 ความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมตสาหรบ CTPCT และ FTPCT10
ตอมาในปพทธศกราช 2553 Rittidech และ Srimuang10 ไดเสนอสมการสหสมพนธสาหรบใช
R123
Ethanol Water
(1)
สำาหรบคา qd นน ในบทความนเรยกวา คาฟลกซการ
ถายเทความรอนของทอความรอนออกแบบซงหาไดจาก
สมการหรอกราฟทนกวจยทำาการศกษาไวสำาหรบคาqc
ของสารทำางานทอยภายในทอขณะนนทสามารถทำาไดนน
จะอยในรปคณสมบตตางๆเชนความหนาแนนเอนทล
ปและความตงผวซงหาไดจากการเปดตารางคณสมบต
ของสารทำางานนนๆ โดยใชอณหภมทำางาน (Ta) เปน
เกณฑถาหากคาตวเลขของKuสงเกนไปแสดงวามเกด
การเดอดและฟองของไอจะรวมตวกนขนกลายเปนฟลม
ของไอทผนงอยางรวดเรวจะทำาใหการถายเทความรอน
ระหวางผวทอกบของเหลวลดลงอยางรวดเรวจงเกดการ
สะสมความรอนในผนง ทำาใหอณหภมของผนงเพมขน
อยางรวดเรวและรอนจดจนเกดการไหมขนทภายในแอง
ของเหลว พฤตกรรมอยางนจะเกดขนทสวนทำาระเหย
เมอมอตราความรอนสง และจะเกดขนทสวนควบแนน
เมอมอตราความรอนสงสด ในทางตรงขามถาหากคาตว
เลขKuตำาปรากฏการณการไหมจะไมเกดขนทงทสวน
ทำาระเหยและสวนควบแนน3-5
จากสมการของKu(สมการ(1))จะพบวาถา
เราตองการทราบปรมาณความรอนททอความรอนสามารถ
โอนถายได(qd)เราจะตองทราบคาตวแปรอยสองคาคอ
KuและqcของสารทำางานในตวแปรแรกการหาคาKu
Vol 31, No 3, May-June 2012 A methodical solution for calculation of heat transfer rate of heat pipe heat exchangers
311
หากเรามกราฟทระบคาKuกจะสามารถหาคานไดอยาง
สะดวกในตวแปรทสองการหาคาqcนนจะหาไดหากเรา
ทราบอณหภมทำางานของทอความรอนซงในบทความนได
นำาเสนอการหาคาqdจากการใชกราฟทระบคาKuหรอ
สมการKuในกลมตวแปรไรมตทไดจากผลการวจยของ
นกวจยทไดนำาเสนอไวแลว
การหาปรมาณฟลกซความรอนของทอความ
รอนแบบตางๆ ดวยสมการ Ku เทคนคการใชสมการของKuเพอหาปรมาณฟ
ลกซความรอนของทอความรอนในปจจบนน มรายงาน
วจยเฉพาะทอความรอนบางชนดเทานน เชน ทอความ
รอนชนดท 1ถง6กรณทอความรอนชนด7ถง9 ใน
ปจจบนยงไมพบผลการศกษาแตอยางใดดงนนในบทความ
นจงนำาเสนอการหาฟลกซความรอนเฉพาะทอความรอนท
พบจากรายงานการวจยทมการตพมพแลว
การหาอตราการถายโอนความรอนของเทอรโมไซฟอน
เทอรโมไซฟอนเปนทอความรอนแบบไมมไส
โดยสารทำางานทบรรจอยภายในสวนทำาระเหยจะลอย
ขนไปยงสวนควบแนนดวยความแตกตางของแรงลอยตว
เทานน และสารทำางานจะไหลจากสวนควบแนนตกลงส
สวนทำาระเหยดวยแรงโนมถวงของโลก ในปพทธศกราช
2543Payakarukและคณะ9 ไดเสนอสมการสหสมพนธ
สำาหรบใชทำานายอตราการถายเทความรอนของCTPCT
5
หลกการของคทาเทลดเซนมเบอร (Ku) คทาเทลดเซนมเบอร (Ku) เปนอตราสวนของ
คาฟลกซการถายเทความรอนทเกดขน (qd) ตอคาการถายเทความรอนวกฤต (qc) ของสารทางานทบรรจอยภายในทอความรอน ซงมรปสมการเปนดงน
14
l vd c d v fg
v
Ku q / q q / h g⎡ ⎤⎛ ⎞ρ −ρ
= = ρ σ⋅⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦2 (1)
สาหรบคา qd นน ในบทความนเรยกวา คาฟลกซการถายเทความรอนของทอความรอนออกแบบ ซงหาไดจากสมการหรอกราฟทนกวจยทาการศกษาไว สาหรบคา qc ของสารทางานทอยภายในทอขณะนนทสามารถทาไดนนจะอย ในรปคณสมบตตางๆ เชน ความหนาแนน เอนทลป และความตงผว ซงหาไดจากการเปดตารางคณสมบตของสารทางานนนๆ โดยใชอณหภมทางาน (Ta) เปนเกณฑ ถาหากคาตวเลขของ Ku สงเกนไป แสดงวามเกดการเดอดและฟองของไอจะรวมตวกนขนกลายเปนฟลมของไอทผนงอยางรวดเรว จะทาใหการถายเทความรอนระหวางผวทอกบของเหลวลดลงอยางรวดเรว จงเกดการสะสมความรอนในผนง ทาใหอณหภมของผนงเพมขนอยางรวดเรวและรอนจดจนเกดการไหมขนทภายในแองของเหลว พฤตกรรมอยางนจะเกดขนทสวนทาระเหยเมอมอตราความรอนสง และจะเกดขนทสวนควบแนนเมอมอตราความรอนสงสด ในทางตรงขามถาหากคาตวเลข Ku ตา ปรากฏการณการไหมจะไมเกดขนทงทสวนทาระเหยและสวนควบแนน3-5
จากสมการของ Ku (สมการ (1)) จะพบวา ถาเราตองการทราบปรมาณความรอนททอความรอนสามารถโอนถายได (qd) เราจะตองทราบคาตวแปรอยสองคา คอ Ku และ qc ของสารทางาน ในตวแปรแรกการหาคา Ku หากเรามกราฟทระบคา Ku กจะสามารถหาคานไดอยางสะดวก ในตวแปรทสองการหาคา qc นน จะหาไดหากเราทราบอณหภมทางานของทอความรอน ซงในบทความนไดนาเสนอการหาคา qd จากการใชกราฟทระบคา Ku หรอสมการ Ku ในกลมตวแปรไรมต ทไดจากผลการวจยของนกวจยทไดนาเสนอไวแลว
การหาปรมาณฟลกซความรอนของทอความรอนแบบตางๆ ดวยสมการ Ku เทคนคการใชสมการของ Ku เพอหาปรมาณฟลกซความรอนของทอความรอนในปจจบนน มรายงานวจยเฉพาะทอความรอนบางชนดเทานน เชน ทอความรอนชนดท 1 ถง 6 กรณทอความรอนชนด 7 ถง 9 ในปจจบนยงไมพบผลการศกษาแตอยางใด ดงนนในบทความนจงนาเสนอการหาฟลกซความรอนเฉพาะทอความรอนทพบจากรายงานการวจยทมการตพมพแลว การหาอตราการถายโอนความรอนของเทอรโมไซฟอน
เทอรโมไซฟอนเปนทอความรอนแบบไมมไส โดยสารทางานทบรรจอยภายในสวนทาระเหยจะลอยขนไปยงสวนควบแนนดวยความแตกตางของแรงลอยตวเทานน และสารทางานจะไหลจากสวนควบแนนตกลงสสวนทาระเหยดวยแรงโนมถวงของโลก ในปพทธศกราช 2543 Payakaruk และคณะ9 ไดเสนอสมการสหสมพนธสาหรบใชทานายอตราการถายเทความรอนของ CTPCT
รปท 7 ความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมตสาหรบ CTPCT และ FTPCT10
ตอมาในปพทธศกราช 2553 Rittidech และ Srimuang10 ไดเสนอสมการสหสมพนธสาหรบใช
R123
Ethanol Water
Figure 7 retationship between Ku and dimen sim less
forCTPCTandFTPCT10
ตอมาในปพทธศกราช2553RittidechและSrimuang10ได
เสนอสมการสหสมพนธสำาหรบใชทำานายอตราการถายเท
ความรอนของFTPCTซงนำาเสนอเปนกราฟความสมพนธ
ของKuและกลมของตวแปรไรมตตางๆดงรปท7ขอมล
ในกราฟของรปท7นแสดงเฉพาะกรณใชสารทำางานเปน
นำาหรอ เอทานอลหรอR123 เทานนตวอยางการใช
กราฟนเพอคำานวณหาคาฟลกซความรอนของ CTPCT
และFTPCTทสามารถทำาการโอนถายไดนนหาไดดงน
กรณCTPCTซงใชสารทำางานเปนนำาและอณหภม
ทำางานเปน50oCเราสามารถเปดตารางคณสมบตตางๆ
ทจำาเปนตองใชในการคำานวณ คอ
6
ทานายอตราการถายเทความรอนของ FTPCT ซงนาเสนอเปนกราฟความสมพนธของ Ku และกลมของตวแปรไรมตตางๆ ดงรปท 7 ขอมลในกราฟของรปท 7 นแสดงเฉพาะกรณใชสารทางานเปนนา หรอ เอทานอล หรอ R123 เทานน ตวอยางการใชกราฟนเพอคานวณหาคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายไดนน หาไดดงน
กรณ CTPCT ซงใชสารทางานเปนนาและอณหภมทางานเปน 50 oC เราสามารถเปดตารางคณสมบตตางๆ ทจาเปนตองใชในการคานวณ คอ lρ = 988 kg/m3, vρ = 0.083 kg/m3, σ = 0.06795 N/m และ hfg = 2,519.2 kJ/kg ดงนนจะไดคาความรอนวกฤตเทากบ qc= (0.083)(2519.2)×
14-3
2
988-0.083(67.95×10 )(9.81)0.083
⎡ ⎤⎛ ⎞⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ (2)
qc = 3676.60 kW/m2 (3) จากรปท 7 อานคา Ku ของ CTPCT ไดเทากบ 0.000001 ซงจะตองคณกบแฟคเตอรของสารทางาน (working fluid factor, fw) ดงน ถาใช R123 เปนสารทางาน fw = 400 แตถาใช ethanol คา fw = 15,000 และถาใชนาเปนสารทางานคา fw = 45,000 สาหรบ Ku ของ FTPCT อานได 0.005 ดงนนเราจะได qd ดงน กรณ CTPCT qd = 400Ku x qc = 400 x 0.00001 x 3676.60 (4) qd = 14.71 kW/m2 (5) กรณ FTPCT qd = Ku x qc = 0.005 x 3676.60 = 18.38 kW/m2 (6) จากการคานวณดงกลาวเราจะทราบคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายได หากเราสงเกตหนวยของฟลกซความรอนซงกคออตราการถายโอนความรอนตอหนวยพนท ดงนน
ถาเราทราบพนทในการถายเทความรอนของอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบเทอรโมไซฟอน เรากจะทราบคาอตราการถายเทความรอนในหนวยวตต (Watt) ได ตวอยางเชน กรณขนาดเสนผานศนยกลางของทอทใชทา CTPCT มขนาดเทากบ 9.5 mm และสวนทาระเหยยาว 500 mm ซงมพนทในการรบความรอน 0.01492 m2/ทอน ดงนน CTPCT จะมอตราการถายโอนความรอนดงน Q = qd x A = 14.71 kW/m2 x 0.01492 m2 (7) Q = 0.2195 kW/ทอน (8) ถาหากใช CTPCT จานวน 50 ทอน จะไดอปกรณแลกเปลยนความรอนขนาด 10.98 kW เนองจากวาผลของการสรางความสมพนธของสมการ Ku ทง CTPCT และ FTPCT ผวจย9-10 ไดเสนอคาความผดพลาดไว ± 25% ดงนน อปกรณแลกเปลยนความรอนดงกลาวจะมขนาด 10.98 ± 0.25 kW การหาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนแบบสน
ทอความรอนแบบสน (OHP) นเปนทอความรอนททาจากทอทมหนาตดขนาดเลกๆ (capillary tube) ถกคนพบโดย Akachi และคณะ11 โดยลกษณะของสารทางานทอยภายในทอจะมสภาพเปนกอนไอ (vapor slug) และกอนของเหลว (liquid slug) ซงทงกอนของไอและกอนของเหลวนจะจดเรยงตวแบบสลบกน ในขณะททอความรอนชนดนทางาน สารทางานทมสภาพดงกลาวจะเคลอนทขนลงอยางรวดเรว โดยกอนไอและกอนของเหลวจะสลบกนไปมา ขอดของทอความรอนชนดนคอ มสมรรถนะทางความรอนสง สารทางานทอยภายในจะเคลอนทเรว ทาใหมการรบและคายความรอนไดเรว นอกจากนยงสามารถทางานไดหากถกตดตงในลกษณะเอยง
สมการสหสมพนธ ท ใช ทานายอตราการถายเทความรอนของ CEOHP ถกนาเสนอโดย Rittidech และคณะ4 และเขายงไดนาเสนอกราฟความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมต ดงรปท
= 988 kg/m3,
6
ทานายอตราการถายเทความรอนของ FTPCT ซงนาเสนอเปนกราฟความสมพนธของ Ku และกลมของตวแปรไรมตตางๆ ดงรปท 7 ขอมลในกราฟของรปท 7 นแสดงเฉพาะกรณใชสารทางานเปนนา หรอ เอทานอล หรอ R123 เทานน ตวอยางการใชกราฟนเพอคานวณหาคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายไดนน หาไดดงน
กรณ CTPCT ซงใชสารทางานเปนนาและอณหภมทางานเปน 50 oC เราสามารถเปดตารางคณสมบตตางๆ ทจาเปนตองใชในการคานวณ คอ lρ = 988 kg/m3, vρ = 0.083 kg/m3, σ = 0.06795 N/m และ hfg = 2,519.2 kJ/kg ดงนนจะไดคาความรอนวกฤตเทากบ qc= (0.083)(2519.2)×
14-3
2
988-0.083(67.95×10 )(9.81)0.083
⎡ ⎤⎛ ⎞⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ (2)
qc = 3676.60 kW/m2 (3) จากรปท 7 อานคา Ku ของ CTPCT ไดเทากบ 0.000001 ซงจะตองคณกบแฟคเตอรของสารทางาน (working fluid factor, fw) ดงน ถาใช R123 เปนสารทางาน fw = 400 แตถาใช ethanol คา fw = 15,000 และถาใชนาเปนสารทางานคา fw = 45,000 สาหรบ Ku ของ FTPCT อานได 0.005 ดงนนเราจะได qd ดงน กรณ CTPCT qd = 400Ku x qc = 400 x 0.00001 x 3676.60 (4) qd = 14.71 kW/m2 (5) กรณ FTPCT qd = Ku x qc = 0.005 x 3676.60 = 18.38 kW/m2 (6) จากการคานวณดงกลาวเราจะทราบคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายได หากเราสงเกตหนวยของฟลกซความรอนซงกคออตราการถายโอนความรอนตอหนวยพนท ดงนน
ถาเราทราบพนทในการถายเทความรอนของอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบเทอรโมไซฟอน เรากจะทราบคาอตราการถายเทความรอนในหนวยวตต (Watt) ได ตวอยางเชน กรณขนาดเสนผานศนยกลางของทอทใชทา CTPCT มขนาดเทากบ 9.5 mm และสวนทาระเหยยาว 500 mm ซงมพนทในการรบความรอน 0.01492 m2/ทอน ดงนน CTPCT จะมอตราการถายโอนความรอนดงน Q = qd x A = 14.71 kW/m2 x 0.01492 m2 (7) Q = 0.2195 kW/ทอน (8) ถาหากใช CTPCT จานวน 50 ทอน จะไดอปกรณแลกเปลยนความรอนขนาด 10.98 kW เนองจากวาผลของการสรางความสมพนธของสมการ Ku ทง CTPCT และ FTPCT ผวจย9-10 ไดเสนอคาความผดพลาดไว ± 25% ดงนน อปกรณแลกเปลยนความรอนดงกลาวจะมขนาด 10.98 ± 0.25 kW การหาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนแบบสน
ทอความรอนแบบสน (OHP) นเปนทอความรอนททาจากทอทมหนาตดขนาดเลกๆ (capillary tube) ถกคนพบโดย Akachi และคณะ11 โดยลกษณะของสารทางานทอยภายในทอจะมสภาพเปนกอนไอ (vapor slug) และกอนของเหลว (liquid slug) ซงทงกอนของไอและกอนของเหลวนจะจดเรยงตวแบบสลบกน ในขณะททอความรอนชนดนทางาน สารทางานทมสภาพดงกลาวจะเคลอนทขนลงอยางรวดเรว โดยกอนไอและกอนของเหลวจะสลบกนไปมา ขอดของทอความรอนชนดนคอ มสมรรถนะทางความรอนสง สารทางานทอยภายในจะเคลอนทเรว ทาใหมการรบและคายความรอนไดเรว นอกจากนยงสามารถทางานไดหากถกตดตงในลกษณะเอยง
สมการสหสมพนธ ท ใช ทานายอตราการถายเทความรอนของ CEOHP ถกนาเสนอโดย Rittidech และคณะ4 และเขายงไดนาเสนอกราฟความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมต ดงรปท
=0.083kg/m3,
6
ทานายอตราการถายเทความรอนของ FTPCT ซงนาเสนอเปนกราฟความสมพนธของ Ku และกลมของตวแปรไรมตตางๆ ดงรปท 7 ขอมลในกราฟของรปท 7 นแสดงเฉพาะกรณใชสารทางานเปนนา หรอ เอทานอล หรอ R123 เทานน ตวอยางการใชกราฟนเพอคานวณหาคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายไดนน หาไดดงน
กรณ CTPCT ซงใชสารทางานเปนนาและอณหภมทางานเปน 50 oC เราสามารถเปดตารางคณสมบตตางๆ ทจาเปนตองใชในการคานวณ คอ lρ = 988 kg/m3, vρ = 0.083 kg/m3, σ = 0.06795 N/m และ hfg = 2,519.2 kJ/kg ดงนนจะไดคาความรอนวกฤตเทากบ qc= (0.083)(2519.2)×
14-3
2
988-0.083(67.95×10 )(9.81)0.083
⎡ ⎤⎛ ⎞⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ (2)
qc = 3676.60 kW/m2 (3) จากรปท 7 อานคา Ku ของ CTPCT ไดเทากบ 0.000001 ซงจะตองคณกบแฟคเตอรของสารทางาน (working fluid factor, fw) ดงน ถาใช R123 เปนสารทางาน fw = 400 แตถาใช ethanol คา fw = 15,000 และถาใชนาเปนสารทางานคา fw = 45,000 สาหรบ Ku ของ FTPCT อานได 0.005 ดงนนเราจะได qd ดงน กรณ CTPCT qd = 400Ku x qc = 400 x 0.00001 x 3676.60 (4) qd = 14.71 kW/m2 (5) กรณ FTPCT qd = Ku x qc = 0.005 x 3676.60 = 18.38 kW/m2 (6) จากการคานวณดงกลาวเราจะทราบคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายได หากเราสงเกตหนวยของฟลกซความรอนซงกคออตราการถายโอนความรอนตอหนวยพนท ดงนน
ถาเราทราบพนทในการถายเทความรอนของอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบเทอรโมไซฟอน เรากจะทราบคาอตราการถายเทความรอนในหนวยวตต (Watt) ได ตวอยางเชน กรณขนาดเสนผานศนยกลางของทอทใชทา CTPCT มขนาดเทากบ 9.5 mm และสวนทาระเหยยาว 500 mm ซงมพนทในการรบความรอน 0.01492 m2/ทอน ดงนน CTPCT จะมอตราการถายโอนความรอนดงน Q = qd x A = 14.71 kW/m2 x 0.01492 m2 (7) Q = 0.2195 kW/ทอน (8) ถาหากใช CTPCT จานวน 50 ทอน จะไดอปกรณแลกเปลยนความรอนขนาด 10.98 kW เนองจากวาผลของการสรางความสมพนธของสมการ Ku ทง CTPCT และ FTPCT ผวจย9-10 ไดเสนอคาความผดพลาดไว ± 25% ดงนน อปกรณแลกเปลยนความรอนดงกลาวจะมขนาด 10.98 ± 0.25 kW การหาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนแบบสน
ทอความรอนแบบสน (OHP) นเปนทอความรอนททาจากทอทมหนาตดขนาดเลกๆ (capillary tube) ถกคนพบโดย Akachi และคณะ11 โดยลกษณะของสารทางานทอยภายในทอจะมสภาพเปนกอนไอ (vapor slug) และกอนของเหลว (liquid slug) ซงทงกอนของไอและกอนของเหลวนจะจดเรยงตวแบบสลบกน ในขณะททอความรอนชนดนทางาน สารทางานทมสภาพดงกลาวจะเคลอนทขนลงอยางรวดเรว โดยกอนไอและกอนของเหลวจะสลบกนไปมา ขอดของทอความรอนชนดนคอ มสมรรถนะทางความรอนสง สารทางานทอยภายในจะเคลอนทเรว ทาใหมการรบและคายความรอนไดเรว นอกจากนยงสามารถทางานไดหากถกตดตงในลกษณะเอยง
สมการสหสมพนธ ท ใช ทานายอตราการถายเทความรอนของ CEOHP ถกนาเสนอโดย Rittidech และคณะ4 และเขายงไดนาเสนอกราฟความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมต ดงรปท
=0.06795N/mและhfg=
2,519.2kJ/kgดงนนจะไดคาความรอนวกฤตเทากบ
6
ทานายอตราการถายเทความรอนของ FTPCT ซงนาเสนอเปนกราฟความสมพนธของ Ku และกลมของตวแปรไรมตตางๆ ดงรปท 7 ขอมลในกราฟของรปท 7 นแสดงเฉพาะกรณใชสารทางานเปนนา หรอ เอทานอล หรอ R123 เทานน ตวอยางการใชกราฟนเพอคานวณหาคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายไดนน หาไดดงน
กรณ CTPCT ซงใชสารทางานเปนนาและอณหภมทางานเปน 50 oC เราสามารถเปดตารางคณสมบตตางๆ ทจาเปนตองใชในการคานวณ คอ lρ = 988 kg/m3, vρ = 0.083 kg/m3, σ = 0.06795 N/m และ hfg = 2,519.2 kJ/kg ดงนนจะไดคาความรอนวกฤตเทากบ qc= (0.083)(2519.2)×
14-3
2
988-0.083(67.95×10 )(9.81)0.083
⎡ ⎤⎛ ⎞⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ (2)
qc = 3676.60 kW/m2 (3) จากรปท 7 อานคา Ku ของ CTPCT ไดเทากบ 0.000001 ซงจะตองคณกบแฟคเตอรของสารทางาน (working fluid factor, fw) ดงน ถาใช R123 เปนสารทางาน fw = 400 แตถาใช ethanol คา fw = 15,000 และถาใชนาเปนสารทางานคา fw = 45,000 สาหรบ Ku ของ FTPCT อานได 0.005 ดงนนเราจะได qd ดงน กรณ CTPCT qd = 400Ku x qc = 400 x 0.00001 x 3676.60 (4) qd = 14.71 kW/m2 (5) กรณ FTPCT qd = Ku x qc = 0.005 x 3676.60 = 18.38 kW/m2 (6) จากการคานวณดงกลาวเราจะทราบคาฟลกซความรอนของ CTPCT และ FTPCT ทสามารถทาการโอนถายได หากเราสงเกตหนวยของฟลกซความรอนซงกคออตราการถายโอนความรอนตอหนวยพนท ดงนน
ถาเราทราบพนทในการถายเทความรอนของอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบเทอรโมไซฟอน เรากจะทราบคาอตราการถายเทความรอนในหนวยวตต (Watt) ได ตวอยางเชน กรณขนาดเสนผานศนยกลางของทอทใชทา CTPCT มขนาดเทากบ 9.5 mm และสวนทาระเหยยาว 500 mm ซงมพนทในการรบความรอน 0.01492 m2/ทอน ดงนน CTPCT จะมอตราการถายโอนความรอนดงน Q = qd x A = 14.71 kW/m2 x 0.01492 m2 (7) Q = 0.2195 kW/ทอน (8) ถาหากใช CTPCT จานวน 50 ทอน จะไดอปกรณแลกเปลยนความรอนขนาด 10.98 kW เนองจากวาผลของการสรางความสมพนธของสมการ Ku ทง CTPCT และ FTPCT ผวจย9-10 ไดเสนอคาความผดพลาดไว ± 25% ดงนน อปกรณแลกเปลยนความรอนดงกลาวจะมขนาด 10.98 ± 0.25 kW การหาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนแบบสน
ทอความรอนแบบสน (OHP) นเปนทอความรอนททาจากทอทมหนาตดขนาดเลกๆ (capillary tube) ถกคนพบโดย Akachi และคณะ11 โดยลกษณะของสารทางานทอยภายในทอจะมสภาพเปนกอนไอ (vapor slug) และกอนของเหลว (liquid slug) ซงทงกอนของไอและกอนของเหลวนจะจดเรยงตวแบบสลบกน ในขณะททอความรอนชนดนทางาน สารทางานทมสภาพดงกลาวจะเคลอนทขนลงอยางรวดเรว โดยกอนไอและกอนของเหลวจะสลบกนไปมา ขอดของทอความรอนชนดนคอ มสมรรถนะทางความรอนสง สารทางานทอยภายในจะเคลอนทเรว ทาใหมการรบและคายความรอนไดเรว นอกจากนยงสามารถทางานไดหากถกตดตงในลกษณะเอยง
สมการสหสมพนธ ท ใช ทานายอตราการถายเทความรอนของ CEOHP ถกนาเสนอโดย Rittidech และคณะ4 และเขายงไดนาเสนอกราฟความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมต ดงรปท
จากรปท7อานคาKuของCTPCTไดเทากบ0.000001
ซงจะตองคณกบแฟคเตอรของสารทำางาน(workingfluid
factor, fw)ดงน ถาใชR123 เปนสารทำางาน f
w=400
แตถาใชethanolคาfw=15,000และถาใชนำาเปนสาร
ทำางานคาfw=45,000สำาหรบKuของFTPCTอานได
0.005ดงนนเราจะไดqdดงน
กรณ CTPCT
qd=400Kuxq
c=400x0.00001x3676.60(4)
qd=14.71kW/m2(5)
กรณ FTPCT
qd=Kuxq
c=0.005x3676.60=18.38kW/m2(6)
จากการคำานวณดงกลาวเราจะทราบคาฟลกซความรอน
ของCTPCTและFTPCTทสามารถทำาการโอนถายได
หากเราสงเกตหนวยของฟลกซความรอนซงกคออตราการ
ถายโอนความรอนตอหนวยพนทดงนนถาเราทราบพนท
ในการถายเทความรอนของอปกรณแลกเปลยนความรอน
แบบเทอรโมไซฟอนเรากจะทราบคาอตราการถายเทความ
รอนในหนวยวตต(Watt)ไดตวอยางเชนกรณขนาดเสน
ผานศนยกลางของทอทใชทำาCTPCTมขนาดเทากบ9.5
312 J Sci Technol MSUSrimuang W.
mmและสวนทำาระเหยยาว500mmซงมพนทในการรบ
ความรอน0.01492m2/ทอนดงนนCTPCTจะมอตรา
การถายโอนความรอนดงน
Q=qdxA=14.71kW/m2x0.01492m2(7)
Q=0.2195kW/ทอน(8)
ถาหากใชCTPCTจำานวน50ทอนจะไดอปกรณแลก
เปลยนความรอนขนาด 10.98 kW เนองจากวาผลของ
การสรางความสมพนธของสมการKuทงCTPCTและ
FTPCT ผวจย9-10 ไดเสนอคาความผดพลาดไว ± 25%
ดงนน อปกรณแลกเปลยนความรอนดงกลาวจะมขนาด
10.98± 0.25kW
การหาอตราการถายโอนความรอนของทอความ
รอนแบบสน
ทอความรอนแบบสน(OHP)นเปนทอความรอน
ททำาจากทอทมหนาตดขนาดเลกๆ(capillarytube)ถกคน
พบโดยAkachiและคณะ11โดยลกษณะของสารทำางานท
อยภายในทอจะมสภาพเปนกอนไอ(vaporslug)และกอน
ของเหลว(liquidslug)ซงทงกอนของไอและกอนของเหลว
นจะจดเรยงตวแบบสลบกน ในขณะททอความรอนชนด
นทำางาน สารทำางานทมสภาพดงกลาวจะเคลอนทขนลง
อยางรวดเรวโดยกอนไอและกอนของเหลวจะสลบกนไป
มาขอดของทอความรอนชนดนคอมสมรรถนะทางความ
รอนสงสารทำางานทอยภายในจะเคลอนทเรวทำาใหมการ
รบและคายความรอนไดเรวนอกจากนยงสามารถทำางาน
ไดหากถกตดตงในลกษณะเอยง
สมการสหสมพนธทใชทำานายอตราการถายเท
ความรอนของCEOHPถกนำาเสนอโดยRittidechและ
คณะ4 และเขายงไดนำาเสนอกราฟความสมพนธระหวาง
Kuกบกลมตวแปรไรมตดงรปท8นอกจากนRittidech
และคณะ4ไดนำาผลการศกษาของMeazawaและคณะ12
มาทำาการเปรยบเทยบลงในกราฟนดวยสำาหรบคาความ
พลาดจากการใชสมการKuอยประมาณ± 30%
Figure 8 relation ship between Ku and dimensionless
forCEOHP4
ในปพทธศกราช2546Khandekarและคณะ3ไดนำาเสนอ
สมการสหสมพนธทใชทำานายอตราการถายเทความรอน
ของ CLOHP และแสดงการเปรยบเทยบความแตกตาง
ระหวางqexpกบq
preของทอความรอนดงรปท9
Figure 9relationshjpbetweenqexpandq
preforCLOHP3
ผเขยนสงเกตเหนวาในบทความวจยของKhandekarและ
คณะ3นนไมไดนำาเสนอกราฟความสมพนธระหวางKuกบ
กลมตวแปรไรมตสำาหรบCLOHPแตอยางไรกตามเขา
ไดเสนอสมการทใชทำานายฟลกซความรอน (qpre) ของ
CLOHP จากกลมของตวแปรไรมต โดยแสดงไวอยาง
ชดเจนทดานลางของรปท 9 ซงสามารถใชหาคาอตรา
การถายเทความรอนได
Vol 31, No 3, May-June 2012 A methodical solution for calculation of heat transfer rate of heat pipe heat exchangers
313
ในปพทธศกราช2549Rittidechและคณะ5ได
นำาเสนอสมการสหสมพนธทใชทำานายฟลกซความรอน
ของCLOHP/CVและแสดงความสมพนธระหวางKuกบ
กลมตวแปรไรมตสำาหรบCLOHP/CVดงรปท10ดงน
Figure 10 relationship between Ku and dimensionless
forCLOHP/CV5
หากพจารณาคาKuของทอความรอนแบบOHPจากรป
ท8และ10พบวามคาKuอยระหวาง0.001ถง0.01
ซงถานำาเอาคานไปหาอตราการถายเทความรอนกจะม
คาใกลเคยงกนกบทอความรอนแบบ FTPCT และมคา
สงกวาCTPCT
การหาอตราการถายโอนความรอนของแบบหมน
ทอความรอนแบบหมนเปนทอความรอนททำางาน
ในลกษณะททอหมนรอบแกนใดๆการหมนของทอความ
รอนจะเปนแบบการหมนแบบแนวรศม (หรอเรยกวา
RRHP)หรอแนวแกน(หรอเรยกวาARHP)ปจจบนทอ
ความรอนชนดนมรายงานผลการวจยนอยมากแตในขณะ
เดยวกนงานบางอยางในดานวศวกรรมหากใชทอความ
รอนชนดนประยกตใชในการระบายความรอนจะเหมาะ
สมมากตวอยางเชนประยกตใชกบระบบเบรกแบบดรม
หรอประยกตใชกบเพลาของมอเตอรหรอกงหนเปนตน
ซงเปนเรองทยงขาดแคลนผลการวจย
ในปพทธศกราช2543Waowaewและคณะ6ได
เสนอสมการสหสมพนธสำาหรบใชทำานายฟลกซการถายเท
ความรอนของRRHPดงสมการ(9)ดงน
8
มาก แต ในขณะเดยวกน งานบางอย างในด านวศวกรรม หากใชทอความรอนชนดนประยกตใชในการระบายความรอนจะเหมาะสมมาก ตวอยางเชน ประยกตใชกบระบบเบรกแบบดรม หรอประยกตใชกบเพลาของมอเตอร หรอกงหน เปนตน ซงเปนเรองทยงขาดแคลนผลการวจย
ในปพทธศกราช 2543 Waowaew และคณะ6 ไดเสนอสมการสหสมพนธสาหรบใชทานายฟลกซการถายเทความรอนของ RRHP ดงสมการ (9) ดงน
qd = 0.57-0.65
7 2 0.5 -0.85 0.1 -0.15eL6 10 ( R / g) Bo Ek Ja
d⎡ ⎤⎛ ⎞× ω ⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦
0.570.46
-0.35 pv 0.19V l
pl
CPr ( ( / ))
C
⎡ ⎤⎛ ⎞×⎢ − ρ ρ ⎥⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦
1 (9)
ถาหากทราบอณหภมทางานของทอความรอนชนดน เรากสามารถคานวณหาฟลกซความรอนไดโดยการเปดคาของคณสมบตตางๆ ของสารทางานแทนลงในสมการ (9) และเปนทสงเกตวา รายงานวจยของ Waowaew และคณะ6 นไมไดแสดงกราฟในรปของ Ku เพยงแตนาเสนอในรปความสมพนธระหวางฟลกซความรอนกบกลมตวแปรไรมตกลมทเกยวพนกนแสดงดงรปท 11 ซงในรปนแสดงคา R2 = 0.94
-0.65
2 0.5 -0.85 0.1 -0.15eL( R / g) Bo Ek Ja
d⎛ ⎞ω ⎜ ⎟⎝ ⎠
0.46pv-0.35 0.19
V lpl
CPr ( ( / ))
C
⎛ ⎞− ρ ρ⎜ ⎟⎜ ⎟
⎝ ⎠1
รปท 11 ความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมตของทอความรอนแบบ RRHP6
สรป ในบทความนไดนาเสนอลกษณะของทอความ
รอนชนดตางๆ และวธการคานวณหาคาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนดวยหลกการของกลมตวแปรไรมตหรอ Ku ของทอความรอนทง 6 ชนด กลาวคอ 1) เทอรโมไซฟอนแบบธรรมดา 2) เทอรโมไซฟอนแบบหนาตดแบน 3) ทอความรอนแบบสนชนดปลายปด 4) ทอความรอนแบบสนชนดวงรอบ 5) ทอความรอนแบบสนชนดวงรอบทมลนกนกลบ และ 6) ทอความรอนแบบหมนตามแนวรศม สมการและกราฟทใชในการคานวณหาอตราการโอนถายความรอนของทอความรอนบางชนดไดถกนามานาเสนอ ซงเปนขอมลทจาเปนสาหรบผ ทจะนาเอาทอความรอนไปประยกตใชงานเพอเปนอปกรณแลกเปลยนความรอน
กราฟความสมพนธของกลมตวแปรไรมตกบสมการทานายฟลกซความรอน หรอ Ku ของทอความรอนบางชนด ซงเปนผลงานของนกวจยตางๆ ทไดจดทาขนถกรวบรวมมานาเสนอในบทความน พรอมทงไดยกตวอยางการคานวณอยางละเอยด เพอชวยใหวศวกรหรอผออกแบบอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบทอความรอนเขาใจไดงายและคานวณไดอยางสะดวกและรวดเรว กตตกรรมประกาศ ผ เ ข ย น ข อ ก ร า บ ข อ บ พ ร ะ ค ณ ร อ งศาสตราจารย ดร.สมพนธ ฤทธเดช ทไดประสาทความรในดานการทางานวจยและแนวทางในการเขยนบทความวชาการ ซงทานไดแสดงความคดเหน เสนอแนะสงตางๆ รวมทงขอควรปรบปรงทเปนประโยชนตอการเขยนบทความทางวชาการน
อนง ขอขอบพระคณผชวยศาสตราจารย ดร. พพฒน อมตฉายา และผชวยศาสตราจารย ดร. สกลยา อมตฉายา ทแนะนาเกยวกบการใชฐานขอมลทเปนประโยชนตอการทาบทความวชาการน
สดทายขอขอบคณเจาของบทความวจยตางๆ ทผเขยนไดนามาศกษา และไดกลนกรองความรจนไดออกมาเปนบทความน
ถาหากทราบอณหภมทำางานของทอความรอนชนดนเราก
สามารถคำานวณหาฟลกซความรอนไดโดยการเปดคาของ
คณสมบตตางๆของสารทำางานแทนลงในสมการ(9)และ
เปนทสงเกตวา รายงานวจยของWaowaewและคณะ6
นไมไดแสดงกราฟในรปของ Ku เพยงแตนำาเสนอในรป
ความสมพนธระหวางฟลกซความรอนกบกลมตวแปรไร
มตกลมทเกยวพนกนแสดงดงรปท 11 ซงในรปนแสดง
คาR2=0.94
8
มาก แต ในขณะเดยวกน งานบางอย างในด านวศวกรรม หากใชทอความรอนชนดนประยกตใชในการระบายความรอนจะเหมาะสมมาก ตวอยางเชน ประยกตใชกบระบบเบรกแบบดรม หรอประยกตใชกบเพลาของมอเตอร หรอกงหน เปนตน ซงเปนเรองทยงขาดแคลนผลการวจย
ในปพทธศกราช 2543 Waowaew และคณะ6 ไดเสนอสมการสหสมพนธสาหรบใชทานายฟลกซการถายเทความรอนของ RRHP ดงสมการ (9) ดงน
qd = 0.57-0.65
7 2 0.5 -0.85 0.1 -0.15eL6 10 ( R / g) Bo Ek Ja
d⎡ ⎤⎛ ⎞× ω ⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦
0.570.46
-0.35 pv 0.19V l
pl
CPr ( ( / ))
C
⎡ ⎤⎛ ⎞×⎢ − ρ ρ ⎥⎜ ⎟⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦
1 (9)
ถาหากทราบอณหภมทางานของทอความรอนชนดน เรากสามารถคานวณหาฟลกซความรอนไดโดยการเปดคาของคณสมบตตางๆ ของสารทางานแทนลงในสมการ (9) และเปนทสงเกตวา รายงานวจยของ Waowaew และคณะ6 นไมไดแสดงกราฟในรปของ Ku เพยงแตนาเสนอในรปความสมพนธระหวางฟลกซความรอนกบกลมตวแปรไรมตกลมทเกยวพนกนแสดงดงรปท 11 ซงในรปนแสดงคา R2 = 0.94
-0.65
2 0.5 -0.85 0.1 -0.15eL( R / g) Bo Ek Ja
d⎛ ⎞ω ⎜ ⎟⎝ ⎠
0.46pv-0.35 0.19
V lpl
CPr ( ( / ))
C
⎛ ⎞− ρ ρ⎜ ⎟⎜ ⎟
⎝ ⎠1
รปท 11 ความสมพนธระหวาง Ku กบกลมตวแปรไรมตของทอความรอนแบบ RRHP6
สรป ในบทความนไดนาเสนอลกษณะของทอความ
รอนชนดตางๆ และวธการคานวณหาคาอตราการถายโอนความรอนของทอความรอนดวยหลกการของกลมตวแปรไรมตหรอ Ku ของทอความรอนทง 6 ชนด กลาวคอ 1) เทอรโมไซฟอนแบบธรรมดา 2) เทอรโมไซฟอนแบบหนาตดแบน 3) ทอความรอนแบบสนชนดปลายปด 4) ทอความรอนแบบสนชนดวงรอบ 5) ทอความรอนแบบสนชนดวงรอบทมลนกนกลบ และ 6) ทอความรอนแบบหมนตามแนวรศม สมการและกราฟทใชในการคานวณหาอตราการโอนถายความรอนของทอความรอนบางชนดไดถกนามานาเสนอ ซงเปนขอมลทจาเปนสาหรบผ ทจะนาเอาทอความรอนไปประยกตใชงานเพอเปนอปกรณแลกเปลยนความรอน
กราฟความสมพนธของกลมตวแปรไรมตกบสมการทานายฟลกซความรอน หรอ Ku ของทอความรอนบางชนด ซงเปนผลงานของนกวจยตางๆ ทไดจดทาขนถกรวบรวมมานาเสนอในบทความน พรอมทงไดยกตวอยางการคานวณอยางละเอยด เพอชวยใหวศวกรหรอผออกแบบอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบทอความรอนเขาใจไดงายและคานวณไดอยางสะดวกและรวดเรว กตตกรรมประกาศ ผ เ ข ย น ข อ ก ร า บ ข อ บ พ ร ะ ค ณ ร อ งศาสตราจารย ดร.สมพนธ ฤทธเดช ทไดประสาทความรในดานการทางานวจยและแนวทางในการเขยนบทความวชาการ ซงทานไดแสดงความคดเหน เสนอแนะสงตางๆ รวมทงขอควรปรบปรงทเปนประโยชนตอการเขยนบทความทางวชาการน
อนง ขอขอบพระคณผชวยศาสตราจารย ดร. พพฒน อมตฉายา และผชวยศาสตราจารย ดร. สกลยา อมตฉายา ทแนะนาเกยวกบการใชฐานขอมลทเปนประโยชนตอการทาบทความวชาการน
สดทายขอขอบคณเจาของบทความวจยตางๆ ทผเขยนไดนามาศกษา และไดกลนกรองความรจนไดออกมาเปนบทความน
Figure 11 relationship between Ku and dimensionless
forRRHP6
สรป
ในบทความนไดนำาเสนอลกษณะของทอความรอนชนด
ตางๆ และวธการคำานวณหาคาอตราการถายโอนความ
รอนของทอความรอนดวยหลกการของกลมตวแปรไรมต
หรอKuของทอความรอนทง6ชนดกลาวคอ1)เทอรโม
ไซฟอนแบบธรรมดา2)เทอรโมไซฟอนแบบหนาตดแบน
3)ทอความรอนแบบสนชนดปลายปด 4)ทอความรอน
แบบสนชนดวงรอบ5)ทอความรอนแบบสนชนดวงรอบท
มลนกนกลบและ6)ทอความรอนแบบหมนตามแนวรศม
สมการและกราฟทใชในการคำานวณหาอตราการโอนถาย
ความรอนของทอความรอนบางชนดไดถกนำามานำาเสนอ
ซงเปนขอมลทจำาเปนสำาหรบผทจะนำาเอาทอความรอน
ไปประยกตใชงานเพอเปนอปกรณแลกเปลยนความรอน
314 J Sci Technol MSUSrimuang W.
กราฟความสมพนธของกลมตวแปรไรมตกบ
สมการทำานายฟลกซความรอน หรอ Ku ของทอความ
รอนบางชนด ซงเปนผลงานของนกวจยตางๆ ทไดจด
ทำาขนถกรวบรวมมานำาเสนอในบทความน พรอมทงได
ยกตวอยางการคำานวณอยางละเอยด เพอชวยใหวศวกร
หรอผออกแบบอปกรณแลกเปลยนความรอนแบบทอความ
รอนเขาใจไดงายและคำานวณไดอยางสะดวกและรวดเรว
กตตกรรมประกาศ ผเขยนขอกราบขอบพระคณรองศาสตราจารย
ดร.สมพนธ ฤทธเดช ทไดประสาทความรในดานการ
ทำางานวจยและแนวทางในการเขยนบทความวชาการซง
ทานไดแสดงความคดเหนเสนอแนะสงตางๆรวมทงขอ
ควรปรบปรงทเปนประโยชนตอการเขยนบทความทาง
วชาการน
อนง ขอขอบพระคณผชวยศาสตราจารย ดร.
พพฒนอมตฉายาและผชวยศาสตราจารยดร.สกลยา
อมตฉายาทแนะนำาเกยวกบการใชฐานขอมลทเปนประโยชน
ตอการทำาบทความวชาการน
สดทายขอขอบคณเจาของบทความวจยตางๆท
ผเขยนไดนำามาศกษาและไดกลนกรองความรจนไดออก
มาเปนบทความน
สญลกษณและความหมายFr ฟรดนมเบอร
9
สญลกษณและความหมาย
Fr ฟรดนมเบอร 2m
2 2 3v fg
Q=
h (d)ρ σ
Bo บอนดนมเบอร
12
l v-( d) g ρ ρ⎡ ⎤⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎢ ⎥σ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
14
l vv fg 2
v
-q / h g
⎡ ⎤⎛ ⎞ρ ρ= ρ σ⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ka คามานนมเบอร Ek เอกมานนมเบอร = v/ωd2 We เวเบอรนมเบอร 2 2 3
m v fgQ / h ( d )= ρ σ Pr แพรนตนนมเบอร
l p lC / k= μ Ja จาคอบนมเบอร
fg p l v= h /C T n, N จานวนขด Rcv อตราสวนของลนกนกลบ fw แฟคเตอรของสารทางาน r รศม mm R ความเรวรอบ rpm ρl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3 ρv ความหนาแนนของไอ kg/m3 σ แรงตงผว N/m ω ความเรวเชงมม rad/s β มมเอยง องศา Cp คาความจความรอนจาเพาะ kJ/kgoC d เสนผานศนยกลาง mm g แรงโนมถวงของโลก m/s2 v ความเรว m/s L ความยาว mm Rh รศมไฮดรอลกส mm Ta อณหภมทางาน oC Q อตราการถายโอนความรอน kW qd ฟลกซความรอนสาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg x ระยะในแนวนอน mm y ระยะในดง mm ตวกากบลาง a สวนกนความรอน c สวนทาระเหย e สวนควบแนน l ของเหลว v ไอ m คาสงสด t รวม เอกสารอางอง 1. Liu S, Li J, Chen Q. Visualization of flow
pattern in thermosyphon by ECT. Flow Measurement and Instrumentation 2007;18: 216–22.
2. Amatachaya P, Srimuang W. Comparative heat transfer characteristics of a flat two-phase closed thermosyphon (FTPCT) and a conventional two-phase closed thermosyphon (CTPCT). International Communications in Heat and Mass Transfer 2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G, Terdtoon P. Closed loop pulsating heat pipes Part B: visualization and semi-empirical modeling. Applied Thermal Engineering 2003;23:2021–33.
4. Rittidech S, Terdtoon P, Murakami M, Kamonpet P, Jompakdee W. Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating condition. Applied Thermal Engineering 2003;23:497–10.
5. Rittidech S, Pipatpaiboon N, Terdtoon, P. Heat-transfer characteristics of a closed-loop
Bo บอนดนมเบอร
9
สญลกษณและความหมาย
Fr ฟรดนมเบอร 2m
2 2 3v fg
Q=
h (d)ρ σ
Bo บอนดนมเบอร
12
l v-( d) g ρ ρ⎡ ⎤⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎢ ⎥σ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
14
l vv fg 2
v
-q / h g
⎡ ⎤⎛ ⎞ρ ρ= ρ σ⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ka คามานนมเบอร Ek เอกมานนมเบอร = v/ωd2 We เวเบอรนมเบอร 2 2 3
m v fgQ / h ( d )= ρ σ Pr แพรนตนนมเบอร
l p lC / k= μ Ja จาคอบนมเบอร
fg p l v= h /C T n, N จานวนขด Rcv อตราสวนของลนกนกลบ fw แฟคเตอรของสารทางาน r รศม mm R ความเรวรอบ rpm ρl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3 ρv ความหนาแนนของไอ kg/m3 σ แรงตงผว N/m ω ความเรวเชงมม rad/s β มมเอยง องศา Cp คาความจความรอนจาเพาะ kJ/kgoC d เสนผานศนยกลาง mm g แรงโนมถวงของโลก m/s2 v ความเรว m/s L ความยาว mm Rh รศมไฮดรอลกส mm Ta อณหภมทางาน oC Q อตราการถายโอนความรอน kW qd ฟลกซความรอนสาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg x ระยะในแนวนอน mm y ระยะในดง mm ตวกากบลาง a สวนกนความรอน c สวนทาระเหย e สวนควบแนน l ของเหลว v ไอ m คาสงสด t รวม เอกสารอางอง 1. Liu S, Li J, Chen Q. Visualization of flow
pattern in thermosyphon by ECT. Flow Measurement and Instrumentation 2007;18: 216–22.
2. Amatachaya P, Srimuang W. Comparative heat transfer characteristics of a flat two-phase closed thermosyphon (FTPCT) and a conventional two-phase closed thermosyphon (CTPCT). International Communications in Heat and Mass Transfer 2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G, Terdtoon P. Closed loop pulsating heat pipes Part B: visualization and semi-empirical modeling. Applied Thermal Engineering 2003;23:2021–33.
4. Rittidech S, Terdtoon P, Murakami M, Kamonpet P, Jompakdee W. Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating condition. Applied Thermal Engineering 2003;23:497–10.
5. Rittidech S, Pipatpaiboon N, Terdtoon, P. Heat-transfer characteristics of a closed-loop
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
9
สญลกษณและความหมาย
Fr ฟรดนมเบอร 2m
2 2 3v fg
Q=
h (d)ρ σ
Bo บอนดนมเบอร
12
l v-( d) g ρ ρ⎡ ⎤⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎢ ⎥σ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
14
l vv fg 2
v
-q / h g
⎡ ⎤⎛ ⎞ρ ρ= ρ σ⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ka คามานนมเบอร Ek เอกมานนมเบอร = v/ωd2 We เวเบอรนมเบอร 2 2 3
m v fgQ / h ( d )= ρ σ Pr แพรนตนนมเบอร
l p lC / k= μ Ja จาคอบนมเบอร
fg p l v= h /C T n, N จานวนขด Rcv อตราสวนของลนกนกลบ fw แฟคเตอรของสารทางาน r รศม mm R ความเรวรอบ rpm ρl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3 ρv ความหนาแนนของไอ kg/m3 σ แรงตงผว N/m ω ความเรวเชงมม rad/s β มมเอยง องศา Cp คาความจความรอนจาเพาะ kJ/kgoC d เสนผานศนยกลาง mm g แรงโนมถวงของโลก m/s2 v ความเรว m/s L ความยาว mm Rh รศมไฮดรอลกส mm Ta อณหภมทางาน oC Q อตราการถายโอนความรอน kW qd ฟลกซความรอนสาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg x ระยะในแนวนอน mm y ระยะในดง mm ตวกากบลาง a สวนกนความรอน c สวนทาระเหย e สวนควบแนน l ของเหลว v ไอ m คาสงสด t รวม เอกสารอางอง 1. Liu S, Li J, Chen Q. Visualization of flow
pattern in thermosyphon by ECT. Flow Measurement and Instrumentation 2007;18: 216–22.
2. Amatachaya P, Srimuang W. Comparative heat transfer characteristics of a flat two-phase closed thermosyphon (FTPCT) and a conventional two-phase closed thermosyphon (CTPCT). International Communications in Heat and Mass Transfer 2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G, Terdtoon P. Closed loop pulsating heat pipes Part B: visualization and semi-empirical modeling. Applied Thermal Engineering 2003;23:2021–33.
4. Rittidech S, Terdtoon P, Murakami M, Kamonpet P, Jompakdee W. Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating condition. Applied Thermal Engineering 2003;23:497–10.
5. Rittidech S, Pipatpaiboon N, Terdtoon, P. Heat-transfer characteristics of a closed-loop
Ka คามานนมเบอร
Ek เอกมานนมเบอร=v/wd2
We เวเบอรนมเบอร
9
สญลกษณและความหมาย
Fr ฟรดนมเบอร 2m
2 2 3v fg
Q=
h (d)ρ σ
Bo บอนดนมเบอร
12
l v-( d) g ρ ρ⎡ ⎤⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎢ ⎥σ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
14
l vv fg 2
v
-q / h g
⎡ ⎤⎛ ⎞ρ ρ= ρ σ⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ka คามานนมเบอร Ek เอกมานนมเบอร = v/ωd2 We เวเบอรนมเบอร 2 2 3
m v fgQ / h ( d )= ρ σ Pr แพรนตนนมเบอร
l p lC / k= μ Ja จาคอบนมเบอร
fg p l v= h /C T n, N จานวนขด Rcv อตราสวนของลนกนกลบ fw แฟคเตอรของสารทางาน r รศม mm R ความเรวรอบ rpm ρl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3 ρv ความหนาแนนของไอ kg/m3 σ แรงตงผว N/m ω ความเรวเชงมม rad/s β มมเอยง องศา Cp คาความจความรอนจาเพาะ kJ/kgoC d เสนผานศนยกลาง mm g แรงโนมถวงของโลก m/s2 v ความเรว m/s L ความยาว mm Rh รศมไฮดรอลกส mm Ta อณหภมทางาน oC Q อตราการถายโอนความรอน kW qd ฟลกซความรอนสาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg x ระยะในแนวนอน mm y ระยะในดง mm ตวกากบลาง a สวนกนความรอน c สวนทาระเหย e สวนควบแนน l ของเหลว v ไอ m คาสงสด t รวม เอกสารอางอง 1. Liu S, Li J, Chen Q. Visualization of flow
pattern in thermosyphon by ECT. Flow Measurement and Instrumentation 2007;18: 216–22.
2. Amatachaya P, Srimuang W. Comparative heat transfer characteristics of a flat two-phase closed thermosyphon (FTPCT) and a conventional two-phase closed thermosyphon (CTPCT). International Communications in Heat and Mass Transfer 2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G, Terdtoon P. Closed loop pulsating heat pipes Part B: visualization and semi-empirical modeling. Applied Thermal Engineering 2003;23:2021–33.
4. Rittidech S, Terdtoon P, Murakami M, Kamonpet P, Jompakdee W. Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating condition. Applied Thermal Engineering 2003;23:497–10.
5. Rittidech S, Pipatpaiboon N, Terdtoon, P. Heat-transfer characteristics of a closed-loop
Pr แพรนตนนมเบอร=
9
สญลกษณและความหมาย
Fr ฟรดนมเบอร 2m
2 2 3v fg
Q=
h (d)ρ σ
Bo บอนดนมเบอร
12
l v-( d) g ρ ρ⎡ ⎤⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎢ ⎥σ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
14
l vv fg 2
v
-q / h g
⎡ ⎤⎛ ⎞ρ ρ= ρ σ⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ka คามานนมเบอร Ek เอกมานนมเบอร = v/ωd2 We เวเบอรนมเบอร 2 2 3
m v fgQ / h ( d )= ρ σ Pr แพรนตนนมเบอร
l p lC / k= μ Ja จาคอบนมเบอร
fg p l v= h /C T n, N จานวนขด Rcv อตราสวนของลนกนกลบ fw แฟคเตอรของสารทางาน r รศม mm R ความเรวรอบ rpm ρl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3 ρv ความหนาแนนของไอ kg/m3 σ แรงตงผว N/m ω ความเรวเชงมม rad/s β มมเอยง องศา Cp คาความจความรอนจาเพาะ kJ/kgoC d เสนผานศนยกลาง mm g แรงโนมถวงของโลก m/s2 v ความเรว m/s L ความยาว mm Rh รศมไฮดรอลกส mm Ta อณหภมทางาน oC Q อตราการถายโอนความรอน kW qd ฟลกซความรอนสาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg x ระยะในแนวนอน mm y ระยะในดง mm ตวกากบลาง a สวนกนความรอน c สวนทาระเหย e สวนควบแนน l ของเหลว v ไอ m คาสงสด t รวม เอกสารอางอง 1. Liu S, Li J, Chen Q. Visualization of flow
pattern in thermosyphon by ECT. Flow Measurement and Instrumentation 2007;18: 216–22.
2. Amatachaya P, Srimuang W. Comparative heat transfer characteristics of a flat two-phase closed thermosyphon (FTPCT) and a conventional two-phase closed thermosyphon (CTPCT). International Communications in Heat and Mass Transfer 2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G, Terdtoon P. Closed loop pulsating heat pipes Part B: visualization and semi-empirical modeling. Applied Thermal Engineering 2003;23:2021–33.
4. Rittidech S, Terdtoon P, Murakami M, Kamonpet P, Jompakdee W. Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating condition. Applied Thermal Engineering 2003;23:497–10.
5. Rittidech S, Pipatpaiboon N, Terdtoon, P. Heat-transfer characteristics of a closed-loop
Ja จาคอบนมเบอร=
9
สญลกษณและความหมาย
Fr ฟรดนมเบอร 2m
2 2 3v fg
Q=
h (d)ρ σ
Bo บอนดนมเบอร
12
l v-( d) g ρ ρ⎡ ⎤⎛ ⎞= ⎜ ⎟⎢ ⎥σ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ku คทาเทลดเซนมเบอร
14
l vv fg 2
v
-q / h g
⎡ ⎤⎛ ⎞ρ ρ= ρ σ⎢ ⎥⎜ ⎟ρ⎝ ⎠⎣ ⎦
Ka คามานนมเบอร Ek เอกมานนมเบอร = v/ωd2 We เวเบอรนมเบอร 2 2 3
m v fgQ / h ( d )= ρ σ Pr แพรนตนนมเบอร
l p lC / k= μ Ja จาคอบนมเบอร
fg p l v= h /C T n, N จานวนขด Rcv อตราสวนของลนกนกลบ fw แฟคเตอรของสารทางาน r รศม mm R ความเรวรอบ rpm ρl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3 ρv ความหนาแนนของไอ kg/m3 σ แรงตงผว N/m ω ความเรวเชงมม rad/s β มมเอยง องศา Cp คาความจความรอนจาเพาะ kJ/kgoC d เสนผานศนยกลาง mm g แรงโนมถวงของโลก m/s2 v ความเรว m/s L ความยาว mm Rh รศมไฮดรอลกส mm Ta อณหภมทางาน oC Q อตราการถายโอนความรอน kW qd ฟลกซความรอนสาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg x ระยะในแนวนอน mm y ระยะในดง mm ตวกากบลาง a สวนกนความรอน c สวนทาระเหย e สวนควบแนน l ของเหลว v ไอ m คาสงสด t รวม เอกสารอางอง 1. Liu S, Li J, Chen Q. Visualization of flow
pattern in thermosyphon by ECT. Flow Measurement and Instrumentation 2007;18: 216–22.
2. Amatachaya P, Srimuang W. Comparative heat transfer characteristics of a flat two-phase closed thermosyphon (FTPCT) and a conventional two-phase closed thermosyphon (CTPCT). International Communications in Heat and Mass Transfer 2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G, Terdtoon P. Closed loop pulsating heat pipes Part B: visualization and semi-empirical modeling. Applied Thermal Engineering 2003;23:2021–33.
4. Rittidech S, Terdtoon P, Murakami M, Kamonpet P, Jompakdee W. Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed-end oscillating heat pipe at normal operating condition. Applied Thermal Engineering 2003;23:497–10.
5. Rittidech S, Pipatpaiboon N, Terdtoon, P. Heat-transfer characteristics of a closed-loop
n,N จำานวนขด
Rcv อตราสวนของลนกนกลบ
fw แฟคเตอรของสารทำางาน
r รศม mm
R ความเรวรอบ rpm
rl ความหนาแนนของของเหลว kg/m3
rv ความหนาแนนของไอ kg/m3
s แรงตงผว N/m
w ความเรวเชงมม rad/s
b มมเอยง องศา
Cp คาความจความรอนจำาเพาะ kJ/kgoC
d เสนผานศนยกลาง mm
g แรงโนมถวงของโลก m/s2
v ความเรว m/s
L ความยาว mm
Rh รศมไฮดรอลกส mm
Ta อณหภมทำางาน oC
Q อตราการถายโอนความรอน kW
qd ฟลกซความรอนสำาหรบออกแบบ W/m2
qc ฟลกซความรอนวกฤต W/m2
qpre ฟลกซความรอนทำานาย W/m2
qexp ฟลกซความรอนจากการทดลอง W/m2
h เอนทาลป kJ/kg
x ระยะในแนวนอน mm
y ระยะในดง mm
ตวกำากบลางa สวนกนความรอน
c สวนทำาระเหย
e สวนควบแนน
l ของเหลว
v ไอ
m คาสงสด
t รวม
เอกสารอางอง1. LiuS,LiJ,ChenQ.Visualizationofflowpattern
in thermosyphonbyECT.FlowMeasurement
andInstrumentation2007;18:216–22.
2. AmatachayaP,SrimuangW.Comparativeheat
transfercharacteristicsofaflattwo-phaseclosed
thermosyphon (FTPCT) and a conventional
two-phase closed thermosyphon (CTPCT).
InternationalCommunicationsinHeatandMass
Vol 31, No 3, May-June 2012 A methodical solution for calculation of heat transfer rate of heat pipe heat exchangers
315
Transfer2010;37:293–98.
3. Khandekar S, Charoensawan P, Manfred G,
TerdtoonP.Closedlooppulsatingheatpipes
PartB:visualizationandsemi-empiricalmodeling.
AppliedThermalEngineering2003;23:2021–33.
4. RittidechS,TerdtoonP,MurakamiM,Kamonpet
P, JompakdeeW.Correlation topredict heat
transfer characteristics of a closed-end oscillating
heatpipeatnormaloperatingcondition.Applied
ThermalEngineering2003;23:497–10.
5. RittidechS,PipatpaiboonN,Terdtoon,P.Heat-
transfer characteristics of a closed-loop oscillating
heat-pipe with check valves. Applied Energy
2007;84:565–77.
6. WaowaewN,TerdtoonP,MaezawaS,Kamonpet
P,KlongpanichW.Correlationtopredictheat
transfer characteristics of a radially rotating
heatpipeatverticalposition.AppliedThermal
Engineering2003;23:1019-32.
7. Noie-BaghbanSH,MajideianGR.Wasteheat
recoveryusingheatpipeheatexchanger(HPHE)
forsurgeryroomsinhospitals.AppliedThermal
Engineering2000;20:1271-82.
8. ShwinCW,KuoCH,JiaDW,WeiLH.Anovelvapor
chamberanditsperformance.InternationalJournal
ofHeatandMassTransfer2010;53:2377–84.
9. PayakarukT,TerdtoonP,RitthidechS.Correlations
to predict heat transfer characteristics of an
inclined closed two-phase thermosyphon at
normaloperatingconditions.AppliedThermal
Engineering2000;20:781-90.
10. RittidechS,SrimuangW.Correlationtopredict
heat-transfer characteristics of a vertical flat
thermosyphon(VFT)atnormaloperatingconditions.
InternationaljournalofHeatandMassTransfer
2010;53:5984-87.
11. AkachiH,PolasekF,StulcP.Pulsatingheat
pipes.Proceedingofthe5thInternationalHeat
PipeSymposium;1996;Melbourne,Australia.
1992.p.208-17.
12. MaesawaSK,MinamisawaGA,AkachiH.Thermal
performance of capillary tube thermosyphon.
Proceedingsofthe11thInternationalHeatPipe
Conference;1996:Albuquerque,NewMexico,
1996,p.791–95.
top related