การศึกษาเกี่ยวกับสมรรถนะและการสร้างแบบจำลองของฮีทไปป์

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ เป็นงานศึกษาสมรรถนะการทำงานของฮีทไปป์เชิงทดลองและทฤษฎี โดยทำการทดลองกับฮีทไปป์ชนิดทองแดง/น้ำ จำนวน 2 ท่อ ท่อหนึ่งประกอบด้วยวิกค์ทองแดงขนาด 100 เมซ (mesh) จำนวนหนึ่งชั้น อีกท่อหนึ่งประกอบด้วยวิกค์ทองเหลือ 150 เมซ จำนวน 3 ชั้น ตัวแปรที่ศึกษาคือมุมที่วางฮีทไปป์จากแนวระดับ.ψ และฟลักซ์ความร้อน ผลการทดสอบพบว่า สมรรถนะการถ่ายเทความร้อนสูงสุด จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงมุม ψ = 0 ถึง 20 องศา โดยที่ช่วงการควบแน่นอยู่เหนือช่วงการระเหย จากนั้นจะมีค่าค่อนข้างคงที่แม้จะเพิ่มมุกอีก ซึ่งคล้ายคลึงกับผลงานวิจัย (ทดลอง) ของนักวิจัยอื่น นอกจากนี้ ได้มีการสรรหาแบบจำลองเชิงทฤษฎีอย่างง่าย ๆ และปรับปรุงให้ทำนายการทำงานของฮีทไปป์ให้ดียิ่งขึ้น อนึ่งยังได้สาธิตวิธีคำนวณออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบฮีทไปป์ในงานประหยัดพลังงาน และวิธีทำนายประเภทและค่าขีดจำกัดการถ่ายเทความร้อนประเภทต่าง ๆ ของฮีทไปป์ จากการใช้วิธีดังกล่าวพบว่าขีดจำกัดที่เกิดขึ้นเมื่อฮีทไปป์ใช้งานที่อุณหภูมิช่วงการระเหย 44.2 องศาเซลเซียสและมุม ψ = 10 องศา โดยที่ช่วงการระเหยอยู่เหนือช่วงการควบแน่น เป็นขีดจำกัดเนื่องจากท่อรูเข็ม