Tất cả PDF Doc/Text Âm thanh Video
Chia sẻ nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là ethanol lên facebook!
nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là ethanol

06/10/2017 Uploader: AMBN Loại file: pdf

Việc nghiên cứu môi chất nạp trong ống nhiệt trọng trường cũng được các nhà khoa học quan tâm trong đó sử dùng các loại rượu hữu cơ cho vùng nhiệt độ không cao từ 300C đến 800C đã được chú ý. Ở đề tài luận văn này tác giả chọn rượu ethanol làm môi chất nạp trong ống nhiệt trọng trường. Đề tài của tác giả là “Nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là Ethanol”. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là thực nghiệm kết hợp với lý thuyết.

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 2010

 

 LUẬN VĂN THẠC SĨ NHIỆT LẠNH

NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG VỚI MÔI CHẤT NẠP LÀ ETHANOL

 

HV NGUYỄN THIÊN HOÀNG - HDKH PGS. TS. BÙI HẢI

 

Ống nhiệt là một phần tử truyền nhiệt kiểu mới mà ngày nay được nhiều nhà khoa học của các nước trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Ống nhiệt được nghiên cứu về mặt lý thuyết cũng như về mặt ứng dụng của nó trong các ngành công nghiệp và đời sống.

 

Có nhiều loại ống nhiệt như: Ống nhiệt trọng trường (sử dụng trọng trường), ống nhiệt mao dẫn (sử dụng mao dẫn), ống nhiệt ly tâm (sử dụng lực ly tâm) … Ống nhiệt trọng trường có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo nên được nghiên cứu và ứng dụng khá nhiều ở các nước và cả ở Việt Nam. Việc nghiên cứu môi chất nạp trong ống nhiệt trọng trường cũng được các nhà khoa học quan tâm trong đó sử dùng các loại rượu hữu cơ cho vùng nhiệt độ không cao từ 300C đến 800C đã được chú ý. Ở đề tài luận văn này tác giả chọn rượu ethanol làm môi chất nạp trong ống nhiệt trọng trường. Đề tài của tác giả là “Nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là Ethanol”. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là thực nghiệm kết hợp với lý thuyết.

 

Vào năm 1944, Gaugler đã chế tạo ra một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu mới và là bước khởi đầu cho ống nhiệt hiện nay. Tuy nhiên, do yếu tố công nghệ của thời kỳ đó, thiết bị đã bị lãng quên trong hai thập kỷ. Ý tưởng này đã được phục hồi trong ứng dụng cho các chương trình chinh phục vũ trụ theo gợi ý của Trefethen vào năm 1962 và sau đó là một vài ứng dụng được cấp bằng sáng chế của Wyatt vào năm 1963. Nhưng chỉ đến khi Grover và đồng nghiệp của ông tại phòng thí nghiệm khoa học Los Alamos đã khám phá và đưa ra các khái niệm, nguyên lý hoạt động thiết bị ống nhiệt vào cuối năm 1963; Đây được coi là động lực cho việc phát triển công nghệ ống nhiệt sau này. Grover cũng đặt ra cái tên “Ống dẫn nhiệt”, các ống dẫn nhiệt đầu tiên mà Grover xây dựng sử dụng nước là chất lỏng nạp vào trong ống làm việc ở nhiệt độ vừa phải và natri cho ống nhiệt có nhiệt độ cao khoảng 1.100 K. Trong những năm tiếp theo lý thuyết và công nghệ về ống nhiệt đã được phát triển rất mạnh.

 

Ống nhiệt đầu tiên làm việc ở nhiệt độ thấp do Naskim phát triển vào năm 1966 tại phòng thí nghiệm Air Force Flight Dynamic, Wright-Patterson Air Force Base. Người ta dùng ống nhiệt như là một dụng cụ để điều chỉnh nhiệt độ lần đầu tiên bởi hội vô tuyến Mỹ trong một bằng sáng chế ứng dụng năm 1964. Sự phát triển về công nghệ và lý thuyết cơ bản cho loại ống nhiệt điều khiển nhiệt đã được phát triển một cách khá kỹ lưỡng bởi Bienert, Brennan tại Dynatherm Corp và Marcus. Ý tưởng đầu tiên của việc dùng ống nhiệt với môi chất là nước ở trạng thái không trọng lực được đưa ra bởi Deverall và những cộng sự của ông tại phòng thí nghiệm khoa học Los Alamos [7].

 

Sau đó một thời gian ống nhiệt được sử dụng nhiều trong ngành hàng không, vũ trụ. Ứng dụng đầu tiên trong ngành điện tử được phát triển bởi hội vô tuyến Mỹ khi dùng ống nhiệt mao dẫn làm mát các transistor. Sau đó, ống nhiệt được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong việc làm mát những thiết bị điện tử và dây cáp điện ngầm dưới đất, và trong nhiều ngành công nghiệp khác.

 

Do sự phát triển nhanh chóng của ống nhiệt mà các nhà khoa học trên thế giới khoảng 3 năm 1 lần tổ chức riêng một hội nghị khoa học về ống nhiệt gọi là IHPC (Int. Heat. Pipes Conference). Hội nghị đầu tiên tại Stuttgart ởĐức năm 1973, sau đó ở Bologna 1976, Palo Alto 1978 [6].

 

 

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I - GIỚI THIỆU VỀ ỐNG NHIỆTVÀ ỨNG DỤNG CỦA ỐNG NHIỆT

1.1. Ống nhiệt lịch sử và sự phát triển

1.2. Ứng dụng của ống nhiệt

1.2.1. Làm mát linh kiện điện tử

1.2.2. Làm nóng nước sử dụng năng lượng mặt trời

1.2.3. Chống tan băng các trụ của đường ống dẫn dầu

1.2.4. Tái sử dụng nhiệt thải

1.2.5. Một số ứng dụng khác của ống nhiệt

1.3. Phân loại ống nhiệt

1.3.1. Phân loại theo lực tác dụng

1.3.2. Phân loại theo nhiệt độ của hơi bên trong ống nhiệt (theo nhiệt độ cần sử dụng)

1.3.3. Phân loại theo hình dạng ống

1.3.4. Phân loại theo môi chất nạp trong ống

1.3.5. Phân loại theo công dụng

1.4. Ưu điểm của ống nhiệt

CHƯƠNG II -LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG CÓ BỀ MẶT NHẴN BÊN TRONG

2.1. Cầu tạo và nguyên lý hoạt động của ống nhiệt trọng

2.1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt đồng

2.1.2. Môi chất nạp và vật liệu làm ống nhiệt

2.2. Tính công suất nhiệt của ống nhiệt trọng trường

2.3. Ảnh hưởng của lượng nạp môi chất và góc nghiêng tớicông suất nhiệt trong Qi của ống nhiệt

2.3.1. Ảnh hưởng của lượng nạp

2.3.2. Ảnh hưởng của góc nghiêng

2.4. Giới hạn công suất nhiệt của ống nhiệt trọng trường

2.4.1 Các loại giới hạn công suất

2.4.2 Ảnh hưởng của góc nghiêng Φ và lượng nạp ζ tới giớihạn lôi cuốn Qc. Max

2.5. Chọn chiều dài phần sôi và phần ngưng của ống nhiệttrọng trường

CHƯƠNG III - XÂY DỰNG CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÚ NGHIỆM VỀ ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG

3.1. Xây dựng hệ thống thiết thị thí nghiệm ống nhiệt

3.1.1. Chọn và chế tạo ống nhiệt

3.1.1.1 Chọn ống nhiệt

3.1.1.2 Chế tạo ống

3.1.2. Chọn môi chất nạp

3.1.3. Sử dụng các thiết bị đo lường để ghi lại kết quả đo nhiệtđộ

3.2. Phương pháp tiến hành thí nghiệm

3.2.1 Phương pháp đo

3.2.2 Trình tự thí nghiệm

3.2.3 Đánh giá sai số

CHƯƠNG IV XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

4.1.1 Cơ sở lý thuyết

4.1.2. Số liệu thí nghiệm

4.2. Kết quả thí nghiệm

4.2.1. Phân bố nhiệt độ trong ống nhiệt

4.2.2. Công suất nhiệt trong Qi của ống nhiệt phụ thuộc nhiệtđộ

4.2.3. Ảnh hưởng lượng nạp

4.2.4. Ảnh hưởng góc nghiêng

Kết luận

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2-1: Môi chất nạp của ống nhiệt và nhiệt độ làm việc

Bảng 2-2: Tính phù hợp của ống nhiệt

Bảng 3-1: Quan hệ điện trở - nhiệt độ của đầu đo Pt

Bảng 3-2: Các giá trị kiểm tra các điểm đo tại nhiệt độ thường

Bảng 4-1: Kết quả đo tại Qi tại th = 400C

Bảng 4-2: Kết quả đo tại Qi tại th = 600C

Bảng 4-3: Kết quả đo tại Qi phụ thuộc góc nghiêng tại th = 400C, ξ = 50%

Bảng 4-4: Kết quả đo tại Qi phụ thuộc góc nghiêng tại th = 600C, ξ = 50%

Bảng 4-5: Kết quả đo tại Qi phụ thuộc ξ tại th = 400C

Bảng 4-6: Kết quả đo tại Qi phụ thuộc ξ tại th = 600C

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1-1: Tản nhiệt RAM máy tính của hãng OCZ và Xigmatek

Hình 1-2: Tản nhiệt CPU máy tính của hãng Noctua

Hình 1-3: Tản nhiệt Setsugen VGA - cạc đồ họa máy tính

Hình1- 4: Bộ thu năng lượng mặt trời

Hình 1-5: Bức xạ mặt trời làm nóng các ống năng lượng

Hình 1- 6: Các chi tiết của ống năng lượng

Hình 1- 7: Ống nhiệt trên đường ống dẫn dầu alaska

Hình 1-8: Cấu tạo ống nhiệt trọng trường

Hình 1-9: Cấu tạo ống nhiệt mao dẫn

Hình 1-10: Ống nhiệt ly tâm (dùng làm mát động cơ điện)

Hình 2-1: Ống nhiệt trọng trường có bề mặt nhẵn ở bên trong

Hình 2-2: Các thành phần nhiệt trở của ống nhiệt

Hình 2-3: Giá trị ξ của một số môi chất theo nhiệt độ

Hình 2-4: Ảnh hưởng của lượng nạp ξ đối với Qi

Hình 2-5: Ảnh hưởng của góc nghiêng đối với Qi

Hình 3-1: Bộ đốt gia nhiệt

Hình 3-2: Bộ đốt được gắn trên thành ống nhiệt

Hình 3-3: Bộ làm mát phần ngưng

Hình 3-4: Sơ đồ gắn đầu cảm biến nhiệt độ trên ống nhiệt

Hình 3-5: Mặt cắt bố trí đầu cảm biến nhiệt

Hình 3-6: Các thiết bị cảm biến và điều khiển nhiệt độ

Hình 4-1: Phương pháp thay đổi góc nghiên của ống nhiệt

Hình 4.2: Cảm biến nhiệt độ tại vùng đoạn nhiệt gắn theo chu vi ống

Hình 4-3: Phân bố nhiệt độ bề mặt ống theo chiều dài của ống nhiệt

Hình 4-4: Thể hiện quan hệ Qi phụ thuộc vào it ∆ tại th = 400C

Hình 4-5: Thể hiện quan hệ Qi phụ thuộc vào it ∆ tại th = 600C

Hình 4-6 Ảnh hưởng của lượng nạp ξ tới công suất nhiệt Qi

Hình 4-7 Ảnh hưởng của góc nghiêng Φ tới công suất nhiệt Qi

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỈ SỐ

1. GIẢI THÍCH CÁC KÝ HIỆU

Ký hiệu Ý nghĩa Thứ nguyên

A Hằng số kích thước

S Diện tích tiết diện m2

C Nhiệt dung riêng J/kg. K

D Đường kính m

G Gia tốc trọng trường m/s2

F Diện tích m2

K Hệ số truyền nhiệt W/m2. K

K Số mũ đoạn nhiệt

L Chiều dài m (mm)

Q Mật độ dòng nhiệt W/m2

Q Dòng nhiệt W (kW)

R Nhiệt ẩn hoá hơi J/kg

R Hằng số chất khí J/kg. K

T Nhiệt độ 0C

α Hệ số toả nhiệt W/m2. K

αN Hệ số toả nhiệt Nusselt W/m2. K

αw Hệ số toả nhiệt từ nguồn lạnh W/m2. K

 đến bề mặt ngoài ống nhiệt

αw Hệ số toả nhiệt từ nguồn nóng W/m2. K Đến bề mặt ngoài ống nhiệt

V Thể tích m3

∆t Độ chênh nhiệt độ 0C

ε Giới hạn sai số

ξ Hệ số tính chất vật lý

ζ Lượng nạp

θ Góc dính ướt 0

λ Hệ số dẫn nhiệt W/m. K

µ Hệ số nhớt động lực N. S/m2

ν Độ nhớt động học m2/s

ρ Khối lượng riêng kg/m3

σ Sức căng bề mặt N/m

ϕ Hệ số đặc trưng cho môi chất nạp

Φ Góc nghiêng 0C

2. CÁC CHỈ SỐ DƯỚI

 

C Lôi cuốn

E Ngoài

H Hơi

I Trong

L Lỏng

N Ngưng

P Áp suất

S Sôi

Tư Tối ưu

Min Nhỏ nhất

Max Lớn nhất

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Ống nhiệt và ứng dụng của ống nhiệt, Bùi Hải, Trần Văn Vang (2008), Nhà xuất bản Bách Khoa, Hà Nội.

2. Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, Bùi Hải (2002), Nhà xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội.

3. Lò công nhiệp, Phạm Văn Trí, Dương Đức Hồng, Nguyễn Công Cẩn (2008), Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

4. Nghiên cứu tính chất nhiệt chưa tới hạn và tới hạn của ống nhiệt trọng trường, Bùi Hải, Luận án Phó tiến sỹ (1984), Praha.

5. Truyền nhiệt, Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú (1999), Nhà xuất bản giáo giục, Hà Nội.

6. Nghiên cứu các đặc tính nhiệt chưa tới hạn và tới hạn của ống nhiệt trọng trường có xẻ rãnh bên trong, Hà Mạnh Thư, Luận án phó tiến sỹ (1992), Trường ĐHBK Hà Nội.

7. Groll, M, Heat Pipe Reasearch and Development in Western Europe, 1987.

8. Calvin, Silverstein, Design and Tecnology of Heat pipes for cooling and Heat Exchange, Taylor-Francis, 1992.

9. Heat Pipe Technology, Pergamon, 1996.

10. G. P. Peterson, An introduction to Heat pipes, John wiley–sons, inc, 1994 11. Dunn P. D, Reay D. A, Heat Pipes, Pergamon Press, Oxford, 1994.

12. Ivanovski M. N, Sorokin V. P, The physical prineiples of Heat pipes. Oxford,1982.

13. Amir Faghri, Heat pipe science and Tecnology, Taylor-Francis, 1995.

14. J. Andrews, Heat pipe tecnologgy, Pergamon, 1997.

 

Keywords:dai hoc bach khoa ha noi 2010, luan van thac si nhiet lanh,nghien cuu tinh chat nhiet cua ong nhiet trong truong voi moi chat nap la ethanol,nguyen thien hoang,pgsts bui hai

TT Tên file Ấn hành Tác giả Thông số Tải về Dạng File Giá Down
1 nghien cuu tinh chat nhiet cua ong nhiet trong truong voi moi chat nap la ethanol DHBKHN 2010 NguyenThienHoang 68 Trang Download file nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là ethanol 711
Khu vực quy định Bản quyền tài liệu và chất lượng tài liệu Khu vực quy định Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN


Thư Viện Thi Online Hỏi đáp Luật Pháp

nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là ethanol

nghiên cứu tính chất nhiệt của ống nhiệt trọng trường với môi chất nạp là ethanol

Hướng dẫn download tài liệu trên trang AMBN