Effects of Operation Temperature and Concentration of Nanoparticle to Heat Transfer of Closeขloop Oscillating Heat Pipe With Check Valve

Abstract

The effects of operation temperature and concentration of nanoparticle to heat transfer of close-loop oscillating heat pipe with check valve were investigated. And study the effectiveness. The working fluids used were NiO, ZnO and NiO+ZnO. The close-loop oscillating heat pipe had two check valves with or without a fin. The heat pipe was made of copper, inner diameter of 5 mm, with two check valves. The evaporator section, condenser section and adiabatic section lengths were 20, 20 and 10 cm, respectively. The heat pipe had two check valve and 24 turns with 1 cm spacing. The fin is cooled in copper. With a diameter of 0.5 cm and a thickness of 1 mm. Test temperatures were 30 40 50 60 70 80 and 90 ํC. At a wind speed of 1 m/s. Concentration was 50% by volume at the working fluid intensity NiO, ZnO and NiO+ZnO 0.14g 0.28g 0.56g 0.84g 1.12g and 1.40g.

It was found that NiO as working fluid at the concentration of 1.40 g had a good heat transfer value with the heat pipe that has the maximum temperature 90 ํC is 598.63 W resulting in the heat transfer of The heat pipe is 11237.40 W/m2, the effectiveness is 0.361 and the internal pressure is 147.33 kPa. ZnO as working fluid concentration is 1.40 g the heat transfer value is good with the heat pipe that had the highest temperature 90 ํC, is 389.14 W, resulting in the heat transfer of the heat pipe is 3427.60 W/m2, the effectiveness is 0.24 and the internal pressure is 134.32 kPa. NiO+ZnO at the working substance concentration of 1.40 g with the transferring value. Heats well with heat pipe that have fin at the maximum temperature of 90 ํC is 448.92 W, affecting the heat transfer of the heat pipe is 2809.98 W/m2, the effectiveness is 0.19 and the internal pressure is 126.93 kPa. It can be concluded that the NiO as working substance at the concentration of 1.40 g at maximum temperature of 90 ํC had heat transfer. Heat flux effectiveness and the internal pressure of the heat exchanger oscillating heat pipe with check valve is installed higher than ZnO and NiO+ZnO. Because the specific heat value of NiO is higher than ZnO which is the thermal property. At the same time, the density of ZnO is higher and the molecular weight is less than NiO which results in the thermal conductivity of NiO better

การศึกษาผลของอุณหภูมิทำงานและความเข้มข้นของสารอนุภาคนาโนที่มีต่อการถ่ายเทความร้อนของท่อความร้อนแบบสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับ โดยใช้นิกเกิลออกไซด์ ซิงค์ออกไซด์ และนิกเกิลออกไซด์ผสมกับซิงค์ออกไซด์เป็นสารทำงาน ใช้ชุดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับ 2 ลักษณะ คือ ติดตั้งครีบส่วนควบแน่นและส่วนทำระเหย และไม่ติดตั้งครีบ มีขนาดความยาวส่วนทำระเหย ส่วนกันความร้อน ส่วนควบแน่น 20 10 และ 20 เซนติเมตร ท่อความร้อนทำจากทองแดงมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 5 มิลลิเมตร จำนวนโค้งเลี้ยว 24 โค้งเลี้ยว ระยะห่างของครีบ 1 เซนติเมตร ครีบระบายความร้อนเป็นทองแดงที่มีขนาด 0.5 เซนติเมตรและความหนาของครีบ 1 มิลลิเมตร อุณหภูมิในการทดสอบ 30 40 50 60 70 80 และ 90 องศาเซลเซียส กำหนดความเร็วลม 1 เมตรต่อวินาที เติมสารทำงาน 50 เปอร์เซนต์ โดยปริมาตรรวมที่ความเข้มของสารทำงาน 0.14 0.28 0.56 0.84 1.12 และ 1.40 กรัม

พบว่าที่ความเข้มข้นของสารทำงานนิกเกลออกไซด์ที่ความเข้มข้น 1.40 กรัม มีค่าการถ่ายโอนความร้อนได้ดีกับท่อความร้อนที่ติดตั้งครีบที่อุณหภูมิสูงสุด 90 องศาเซลเซียสมีค่าเท่ากับ 598.63 วัตต์ อัตราการถ่ายเทความร้อนของท่อความร้อนต่อพื้นที่เท่ากับ 11237.40 วัตต์ต่อตารางเมตร ค่าประสิทธิผลทางความร้อนเท่ากับ 0.36 และมีความดันภายในท่อความร้อนที่อยู่ที่ 147.32 kPa สำหรับสารทำงานซิงค์ออกไซด์ที่ความเข้มข้นของสารทำงาน 1.40 กรัม มีค่าการถ่ายโอนความร้อนได้ดีกับท่อความร้อนที่ติดตั้งครีบที่อุณหภูมิสูงสุด 90 องศาเซลเซียส มีค่าเท่ากับ 389.14 วัตต์ อัตราการถ่ายเทความร้อนของท่อความร้อนต่อพื้นที่เท่ากับ 3427.60 วัตต์ต่อตารางเมตร ค่าประสิทธิผลทางความร้อนเท่ากับ 0.24 และมีความดันภายในท่อความร้อนที่ 134.33 kPa สุดท้ายการนำนิกเกิลออกไซด์ผสมกับซิงค์ออกไซด์ ที่ความเข้มข้นของสารทำงานที่ 1.40 กรัม มีค่าการถ่ายโอนความร้อนได้ดีกับท่อความร้อนที่ติดตั้งครีบที่อุณหภูมิสูงสุด 90 องศาเซลเซียส มีค่า 448.92 วัตต์ อัตราการถ่ายเทความร้อนของท่อความร้อนต่อพื้นที่เท่ากับ 2809.98 วัตต์ต่อตารางเมตร ค่าประสิทธิผลทางความร้อนเท่ากับ 0.194 และมีค่าความดันดันภายในท่อความร้อนค่าเท่ากับ 126.93 kPa สรุปได้ว่าสารทำงานนิกเกิลออกไซด์ที่ความเข้มข้น 1.40 กรัม ที่อุณหภูมิสูงสุด 90 องศาเซลเซียส มีอัตราการถ่ายโอนความร้อน อัตราการถ่ายเทความร้อน ประสิทธิผลทางความร้อน และความดันภายในของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสั่นวงรอบที่ติดตั้งวาล์วกันกลับสูงกว่าสารทำงานซิงค์ออกไซด์และนิกเกิลออกไซด์ผสมซิงค์ออกไซด์เนื่องจาก มีค่าความร้อนจำเพาะของนิกเกิลมีค่าสูงกว่าซิงค์ออกไซด์ซึ่งเป็นสมบัติเชิงความร้อน ในขณะเดียวกันความหนาแน่นของของซิงค์ออกไซด์มีค่ามากกว่าและมีน้ำหนักมวลโมเลกุลที่น้อยกว่านิกเกลลออกซ์ไซด์ซึ่งส่งผลให้ค่าการนำความร้อนของนิกเกิลออกไซด์ดีกว่า