طراحي، ساخت و ارزيابي عملكرد دستگاه اندازه گيري ضريب هدايت گرمايي چوب با بهره گيري از لوله‌هاي گرمايي صفحه تخت

Design, Construction, and Performance Analysis of a Wood Thermal Conductivity Measurement Device using Flat Plate Heat Pipes

در اين پ‍ژوهش، فرآيند ساخت و عملكرد دستگاه اندازه‌گيري ضريب هدايت گرمايي چوب، با نوآوري استفاده از لوله‌هاي گرمايي صفحه تخت،‏‏ تشريح و ارزيابي مي‌شود. ضريب هدايت گرمايي در اين دستگاه بنابه قانون فوريه و برابر با آيين نامه ASTM C177 ، در چندين شار گرمايي به دست مي‌آيد. سپس بارسم نمودارِ تغييرات ضريب هدايت گرمايي برحسب دماي ميانگين، مي‌توان به معادله‌اي براي يافتن ضريب هدايت گرمايي آزمونه درمحدوده دمايي مشخص رسيد. در اين تحقيق ضريب هدايت گرمايي چوب ممرز كه از شمال ايران تهيه شده است اندازه گيري شده تا روند به دست آوردن معادله ضريب هدايت گرمايي براي يك آزمونه توسط اين دستگاه مشخص شود. نتايج اين تحقيق نشان داده است كه ضريب هدايت گرمايي ممرز به طور خطي با دما افزايش مي يابد. همچنين ديده شد كه استفاده از لوله‌هاي گرمايي صفحه تخت باعث توزيع يكنواخت تر شار گرمايي ورودي بر روي سطح آزمونه‌ها مي‌شودكه علاوه بر افزايش دقت،زمان رسيدن به شرايط ماندگار ، كاهش مي‌يابد و به دست آوردن ضريب هدايت گرمايي تسريع مي‌شود، كه اين امر منجر به كاهش مصرف انرژي و زمان آزمايش خواهد شد.

In this paper, the design, construction, and performance analysis of a wood thermal conductivity measurement device using flat plate heat pipes has been experimentally studied. The device was designed to measure the thermal conductivity of wood in various ranges of temperature. Thermal conductivity of hornbeam (Carpinus betulus) has been measured at various temperatures between 40-80 ?C and a relationship has been recommended for the sample. The results show that the thermal conductivity of this species increases linearly with temperature. Also, it has been concluded that flat plate heat pipes distribute heat flux on the surface of the wood uniformly leading to a faster steady state condition, which can reduce time of the test and result in energy saving and more accurate results.