حل عددي اثر افزايش دماي ديواره بر جريان و انتقال حرارت در لوله حرارتي نوساني

در اين مقاله اثرات افزايش اختلاف دماي ديواره‌ها (يا اختلاف دماي متوسط بين اواپراتور و كندانسور) و ميزان شارژ مايع بر جريان نوساني درون يك لوله مينياتوري شكل دو انتها بسته به قطر 1.5 ميلي‌متر، بررسي شده است. معادلات حاكم با اعمال قوانين بقاي جرم، اندازه حركت و انرژي براي راب‌ مايع و توده‌هاي بخار به دست آمده‌‌اند. براي گسسته‌سازي معادلات و حل عددي‌ آنها از روش تفاضل محدود صريح استفاده شده است. نتايج، نشان مي‌دهند كه با افزايش اختلاف دماي ديواره‌ها، دامنه نوسان راب مايع، انتقال حرارت محسوس و نهان افزايش مي‌يابند، به گونه‌اي كه با افزايش تنها 2 درجه سانتيگراد اختلاف دما، دامنه نوسان راب مايع حدود 8 ميليمتر، انتقال حرارت محسوس 4 وات و انتقال حرارت نهان 0.7 وات افزايش مي‌يابند. به‌علاوه با افزايش ميزان شارژ، دامنه نوسان و انتقال حرارت محسوس به ميزان چشمگيري كاهش مي‌يابند، مثلاً افزايش ميزان شارژ از 30 به 50 درصد دامنه نوسان را حدود 65 ميلي‌متر و انتقال حرارت محسوس را 87 وات كاهش مي‌دهد. در نسبت شارژ 90 درصد عملكرد لوله حرارتي متوقف مي‌شود.