بررسي تجربي تأثير نانوسيال اكسيد مس بر ميزان انتقال حرارت در شبكۀ لوله‌هاي حرارتي

Experimental Investigation on CuO/Water Nanofluid Effect on the Heat Transfer Rate of Heat Pipe Network

در اين پژوهش، نوع جديدي از لوله‌هاي حرارتي با عنوان شبكۀ لوله‌هاي حرارتي معرفي شده است. شبكۀ لوله‌هاي حرارتي طراحي، ساخته و سپس مورد ارزيابي عملكردي واقع شده است. اين شبكه شامل 4 لولۀ حرارتي عمودي است كه از پايين به كلكتور تبخيركننده و در بالا به كلكتور چگالنده متصل است. به‌منظور بررسي تأثير نانوسيال بر ميزان راندمان حرارتي و مقاومت حرارتي شبكۀ لوله‌هاي حرارتي، با استفاده از روش دومرحله‌اي، نانوسيال اكسيد مس تهيه شد. شبكۀ لوله‌هاي حرارتي با پرشوندگي 50% با سيال كاري آب و نانوسيال اكسيد مس تحت آزمايش به‌ازاي گرماهاي ورودي‌ مختلف قرار گرفته است. مشاهده شد كه مقاومت كلي شبكۀ لوله‌هاي حرارتي با استفاده از نانوسيال با غلظت‌هاي حجمي 1%، 3% و 5% به‌ترتيب به مقادير 0/95، 0/84 و 0/75 نسبت به سيال كاري آب كاهش مي‌يابد. به‌علاوه، براي غلظت 5% حجمي راندمان شبكۀ لوله‌هاي حرارتي تا ميزان 80% افزايش يافت.

In this study, a new configuration of heat pipes as Heat Pipe Network is introduced. Here, the heat pipe network is designed, constructed and then has been under the performance assessment. This heat pipe network consists of 4 vertical heat pipes connected to evaporator collector from bottom and condenser collector from top. In order to investigate the effect of nanofluids on the thermal efficiency and thermal resistance of heat pipes network, copper oxide nanofluids were prepared using two-steps method. Heat pipe network with 50% filling ratio water and copper oxide nanofluid as working fluid was tested under different heat loads. It is found that total resistance of heat pipe network using copper oxide nanofluid with volumetric concentrations of 1%, 3% and 5% mixed with water as working fluid are reduced to 0.95, 0.84 and 0.75, respectively compared with dionized water. Moreover, for 5% volumetric concentration of nano fluid it is resulted that thermal efficiency exceed to 80%.