การสร้างและทดสอบสมรรถนะของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบฮีทไปป์ ที่อุณหภูมิต่ำ

Fabrication and performance test of low-temperature heat-pipe heat exchanger

Name: ปรีชา กอบเกื้อชัยพงษ์

keyword: เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

; ความร้อน การถ่ายเท

Abstract: โครงการวิจัยนี้ ศึกษาถึงการสร้างและทดสอบสมรรถนะเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบฮีทไปป์แยกส่วนระเหยและส่วนควบแน่นชนิดไหลครบวงจร เพื่อใช้ถ่ายเทความร้อนจากอากาศร้อนสู่อากาศเย็น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สร้างขึ้น ดัดแปลงจากหม้อน้ำรถยนต์ ขนาดกว้าง 60 เซนติเมตร สูง 40 เซนติเมตร มีท่อเป็นท่อแบบแบน จำนวน 118 แท่งวางเป็น 2 แถวในแนวเดียวกัน (in-line) ติดครีบแบบ multilouver fin จำนวน 2 แผง ต่อถึงกันโดยท่อทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 3/8 นิ้ว ของไหลใช้งานเป็นน้ำบริสุทธิ์ สร้างเป็นฮีทไปป์โดยวิธีการต้มร่วมกับการดูดสุญญากาศ ในการทดสอบสมรรถนะโดยเปลี่ยนแปลงปริมาณของของไหลใช้งาน 40, 55, 70 และ 90 เปอร์เซ็นต์ของช่วงการระเหย พบว่า ที่ปริมาณของไหลใช้งาน 55-90 เปอร์เซ็นต์ จะให้สมรรถนะการทำงานของเครื่องดี นอกจากนี้ได้ทำการทดลองเปลี่ยนอุณหภูมิของของไหลร้อนชาเข้าที่ 50, 60, 70, 80, 90 และ 100 องศาเซลเซียส และเปลี่ยนอัตราไหลของอากาศทั้ง 2 สายในช่วง 2-6 เมตรต่อวินาที พบว่า ที่อัตราความเร็วสูง อัตราการถ่ายเทความร้อนจะสูงขึ้นด้วย อย่างไรก็ตามในการทดลองกับปริมาณของของไหลใช้งานต่ำๆ พบว่า เมื่อถึงจุดๆ หนึ่ง อัตราการถ่ายเทความร้อนจะไม่เพิ่มขึ้นและมีแนวโน้มว่าจะลดลง อัตราการไหลของอากาศในสายร้อนมีผลในการเปลี่ยนแปลงอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงกว่าสายเย็น ค่าของ U ที่ปริมาณของไหลใช้งาน 90 เปอร์เซ็นต์ จะอยู่ในช่วง 27-63 วัตต์ต่อองศาเซลเซียสและอัตราการถ่ายเทความร้อนสูงสุดที่ความเร็วด้านร้อน 6 เมตรต่อวินาที ด้านเย็น 4 เมตรต่อวินาที จะได้เท่ากับ 27 กิโลวัตต์ที่อุณหภูมิขาข้าวของลมร้อน 100 องศาเซลเซียส ได้นำผลการทดลองมาหาสหสัมพันธ์เพื่อใช้ในการคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่สร้างขึ้นในรูปแบบ UA = cRe[superscript *b](∆T)[subscript ln][superscript a] โดยค่าของ a, b และ c จะขึ้นกับปริมาณของของไหลใช้งานในแต่ละกรณี

Abstract: The present research investigated the fabrication and performance test of a closed-loop heat pipe heat exchanger for gas-to-gas heat transfer. The heat pipe heat exchanger was fabricated from two car radiators which are 60 cm. in width and 40 cm. in length. Each car radiator contained 118 flat tubes arranged in 2 in-line rows with multilouver fins. To construct the heat pipe heat exchanger, both radiators are connected with 1 3/8 –inch-in-diameter copper tubes and pure water is used as working fluid. The method of boiling the working fluid together with evacuation is used to make the heat pipe heat exchanger. Performance tests are carried out at various fill ratios (40, 55, 70 and 90 percent of the evaporator heating area), various inlet temperatures of hot air (50, 60, 70, 80, 90 and 100 degrees Celcius) and various flow rates of both hot and cold streams (2-6 meter/sec). From the experiments, it was found that the fill ratio of 55-90 percent yielded very good heat transfer performance. Regarding the effect of flow rate, it was found that the higher the flow rate, the higher the heat transfer rate. The effect was stronger in the case of the flow rate of hot stream. But at low fill ratios, when the flow rate reached some point, the heat transfer rate did not increase but tended to decrease instead. Our experimental results for the case of 90 percent fill ratio, showed that the value of U ranged between 27-63 watt/m²-degree Celcius, and a maximum heat transfer was found at hot air velocity 6 meter/sec, cold air velocity 4 meter/sec and inlet hot air temperature 100 degree Celcius, yielding 27 kilowatt. In this case the value of U is 62.6 watt/m²-degree Celcius. This work also determines the correlation for predicting the overall heat transfer coefficient of the fabricated heat exchanger in the form UA = cRe[superscript *b](∆T)[subscript ln][superscript a] where the constants a, b and c all depend on the prevailing fill ratio.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วิวัฒน์ ตัณฑะพานิชกุล

Role: ที่ปรึกษา

Email : ไม่มีข้อมูล

Name: พิชัย ตั้งสถาพรพาณิชย์

Role: ที่ปรึกษา

Email : ไม่มีข้อมูล

Created: 2533

Modified: 2561-04-28

Issued: 2561-04-28

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/29829

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีปิโตรเคมี

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Preecha_ko_front.pdf	6.5 MB	1	2022-04-03 23:24:21
2	Preecha_ko_ch1.pdf	6.12 MB	1	2022-04-03 23:24:29
3	Preecha_ko_ch2.pdf	17.22 MB	1	2022-04-03 23:24:33
4	Preecha_ko_ch3.pdf	11.21 MB	1	2022-04-03 23:24:47
5	Preecha_ko_ch4.pdf	12.78 MB	1	2022-04-03 23:24:50
6	Preecha_ko_ch5.pdf	1.16 MB	1	2022-04-03 23:24:55
7	Preecha_ko_back.pdf	25.49 MB	1	2022-04-03 23:24:58

ใช้เวลา

-0.889512 วินาที