دانلود مقاله ترجمه شده انتقال حرارت در خنک سازی مه ای داخلی دو جزئی: بخش 1. تحقیق تجربی

یک تحقیق تجربی انجام شد تا خنک سازی مه ای گاز/مایع پایا، داخلی و تولید شده توسط نازل در کانال های عمودی بررسی شود. مکانیزم خنک سازی اولیه ایده آل در این شرایط، تبخیر سطحی یک فیلم مایع فوق نازک اندکی خنک شده است که روی سطح گرم شده تشکیل می شود. هدف، ارزیابی اثر پارامترهای مختلف طراحی بر کارآمدی خنک سازی بود. پارامترهای تست شده عبارتند از طراحی نازل اتمیزاسیون مایع، تهویه جریان ورودی (کسر جرمی مایع، سرعت گاز حامل، دما و رطوبت، دمای مایع، توزیع اندازه قطره مایع و ترکیب گاز/مایع)، مشخصات کانال (هندسه سطح مقطع، رطوبت پذیری سطحی و طولی) و جهت جریان. ایده این تحقیق از نیاز به مکانیزمی در لیزرهای توان بالا برای کاربردهای مربوط به راکتور گداخت لختی گرفته شده است. یک تست تجربی کاملا پیشرفته شامل سه بخش تست استوانه ای و دو بخش مستطیلی گرم شده به وسیله برق با سطح مقطع های مختلف و طول های ورودی گرم نشده ی متفاوت به کار برده شده است. قطر هیدرولیک کانال حدود 16–26.7mm را پوشش می داد و نسبت طول به قطر هیدرولیک در محدوده 23.3 تا 51 قرار دارد. آب بعنوان مایع مه به کار برده شد با هوا یا هلیوم بعنوان گاز حامل. سه نوع مه که نازل هایی با خصوصیات اسپری بسیار متفاوت را تولید می کنند استفاده شدند. ضرایب انتقال حرارت موضعی  که بر اساس اختلاف دمایی بین سطح گرم شده و حجم گاز تعریف می شود، در طول کانال ها برای انواع شرایط کاری به دست آمدند. داده ها نشان می دهند که خنک سازی مه ای در مقایسه با همرفتی اجباری که تنها از گاز حامل استفاده می کند، می تواند ضریب انتقال حرارت را بیش از یک مرتبه بزرگی افزایش دهد.

1-مقدمه

خنک سازی مه ای با فیلم های نازک مایع تبخیری، یک مکانیزم انتقال حرارت بسیار موثر است که قادر به به دست آوردن ضرایب انتقال حرارت حتی بزرگتر از ضرایبی است که در جوش آمدن هسته ای  رخ می دهد. این ضرایب انتقال حرارت بزرگ به واسطه تغییر فاز در سطح مشترک بین فیلم مایع تبخیری و هسته مه هستند. فیلم مایع نازک که سطح گرم شده را می پوشاند، مقاومت گرمایی بسیار کمی را فراهم می کند و محیط تبخیری را به دست می دهد، در حالی که قطرات هسته مه به طور پیوسته فیلم مایع را تغذیه می کنند تا مانع شکست و/یا خشکی فیلم شوند. این روش خنک سازی، سطوح را پیوسته با شارهای گرمایی بسیار بالا در یک دمای نسبتا پایین نگه می دارد. بنابراین این روش برای کاربردهای مربوط به گرما از جمله مبادله گرهای حرارتی فشرده و خنک سازی دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی ایده آل می باشد...