مدلسازی عددی تأثیر ساختار متخلخل ترکیبی بر عملکرد حرارتی لوله گرمایی تخت نازک
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
2 صنعتی امیرکبیر*مهندسی هوافضا
3 پژوهشگر پژوهشگاه فضایی، پژوهشکده سامانههای ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران
4 پژوهشگر پژوهشگاه فضایی، پژوهشکده سامانههای ماهواره، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران
5 صنعتی امیرکبیر * هوافضا
doi
10.22060/mej.2021.19721.7095چکیده
با توجه به محدودیت حجمی و جرمی دستگاههای الکترونیکی کوچک، لولههای گرمایی تخت نازک یک راهحل ایدهآل برای کنترل کارآمد انتقال و اتلاف حرارت هستند. عملکرد لولههای گرمایی نازک به شدت به مشخصات ناحیه متخلخل وابسته است. در این پژوهش، عملکرد حرارتی لولههای گرمایی تخت نازک با فتیلههای ترکیبی و شیاردار برای شارهای گرمایی ورودی 2/5 تا 30 وات به صورت عددی مورد مطالعه و با یکدیگر مقایسه شدند. همچنین پارامترهای مؤثر مختلف بر عملکرد حرارتی آنها مانند دمای دیوار، بیشینه سرعت محوری، انتقال جرم در سطح مشترک مایع-بخار، فشار سیستم و مقاومت حرارتی تجزیه و تحلیل شدند. شبیهسازی عددی به صورت دوبعدی، ناپایا، تراکمناپذیر و آرام انجام شده است. نتایج بهدست آمده نشان داد که دمای بخش تبخیرکننده لوله گرمایی با فتیله ترکیبی به طور قابل توجهی کمتر از مقدار مربوط به لوله گرمایی با فتیله شیاردار است. همچنین مشاهده شد که با افزایش شار گرمایی ورودی، مقاومت حرارتی لوله گرمایی با فتیله ترکیبی کاهش یافته و نسبت به فتیله شیاردار عملکردی بسیار مناسبی دارد. برای شارهای گرمایی 10، 20 و 30 وات عملکرد لوله گرمایی با فتیله ترکیبی نسبت به فتیله شیاردار به ترتیب3/59، 20/38 و 28/57 درصد بهبود مییابد. بنابراین ساختار فتیله ترکیبی میتواند عملکرد لوله گرمایی را بهبود بخشد و میزان این بهبود در شارهای گرمایی بالا، قابل توجه است.