แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของท่อความร้อน

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของท่อความร้อนที่มีวัสดุพรุน (wick) แบบลวดตาข่าย (screen wick) กำหนดใช้ท่อแดงเป็นท่อความร้อน มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก 2.54 มิลลิเมตร รับแหล่งพลังงานความร้อน 100 W แลใช้น้ำเป็นของไหลงาน การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของท่อความร้อนจอยู่ภายใต้ขีดจำกัดการถ่ายโอนความร้อนทั้ง 5 อย่างซึ่งประกอบด้วย ขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากความหนืด ขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากความเร็วเสียง ขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากของเหลวหลุดลอยตามไอ ขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากแรงดันรูเข็ม ขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนเนื่องจากการเดือด เพื่อศึกษาสัดส่วนของพื้นที่ท่อความร้อนที่มีประสิทธิผลการถ่ายโอนความร้อนแลอัตราการถ่ายโอนความร้อนสูงสดของท่อความร้อนที่สร้างขึ้นจากแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พบว่าที่สัดส่วนความยาวช่วงระเหย (Le) ต่อช่วงอะเดียแบติก (La) ต่อช่วงการควบแน่น (Le) เป็น 1:1:2 จะได้ค่าประสิทธิผลมากที่สุด ส่วนสัดส่วน 2:0:1 ได้ค่าประสิทธิผลน้อยที่สุด และดูค่าการถ่ายโอนความร้อนสูงสุดแล้วพบว่าที่สัดส่วน 1:2:1 เท่ากับ 2:1:1 และเท่ากับ 2:0:1 ซึ่งทั้งสามสัดส่วนดังกล่าวได้ค่าอัตราการถ่ายโอนความร้อนสูงสด