การเปรียบเทียบคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนของท่อความร้อนหน้าตัดแบนที่ใช้น้ำและผงทองแดงผสมน้ำเป็นสารทำงาน Comparative Heat Transfer Characteristics of Flat Heat Pipe (FHP) Using Water and Cooper Powder with Water as Working Fluid

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการนำเสนอผลการเปรียบเทียบคุณลักษณะทางความร้อนของท่อความร้อนหน้าตัดแบน(FHP) ที่ใช้ผงทองแดงผสมน้ำเป็นสารทำงานและที่ใช้น้ำเป็นสารทำงาน ท่อทองแดงมาตรฐานหน้าตัดกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน25 mm ยาว 980 mmถูกบีบในแม่พิมพ์เพื่อลดพื้นที่หน้าตัดให้เป็นท่อแบน หน้าตัดของ FHPมีลักษณะคล้ายสี่เหลี่ยมซึ่งด้านข้างทั้งสองเป็นรูปโค้งครึ่งวงกลมโดยรูปครึ่งวงกลมเรียกว่าความแบน (y) ซึ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของครึ่งวงกลมมีค่าเป็นy = 13 mm การทดลองได้นำส่วนทำระเหยของ FHP จุ่มในอ่างน้ำร้อนและเปลี่ยนอุณหภูมิน้ำร้อน (Tb) ในอ่าง 3 ค่า ได้แก่ Tb = 65,75 และ 85°Cในขณะเดียวกันใช้น้ำประปา ณ อุณหภูมิบรรยากาศปกติ เพื่อระบายความร้อนออกจากส่วนควบแน่นด้วยอัตราการไหลคงที่ 400 cm3/minute ผลการทดลองพบว่า FHP ที่ใช้ผงทองแดงผสมน้ำเป็นสารทำงานสามารถเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนจากการใช้น้ำเป็นสารทำงานประมาณ33.44% นอกจากนี้ยังพบว่าค่าความต้านทานความร้อน (R) ของ FHP ลดลง 45.45 % ยิ่งกว่านั้น ในงานวิจัยนี้ได้นำสมการของ Noie[1] และ สมการของ Imura และคณะ [2] มาคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนในส่วนทำระเหย (he) ของ FHP ผลจากการใช้สมการทั้งสองพบว่าเป็นไปในทำนองเดียวกันโดยค่า he ที่ได้จากการใช้สมการของ Noie[1] และ สมการของ Imura และคณะ [2] มีค่าเท่ากับ 5564.94 และ 4437.86 W/m2oC ตามลำดับThis research presents a comparison of heattransfer characteristics of flat heat pipe (FHP) using water and copper powder withwater as working fluid. A standard circular copper tube with inside diameter of25 mmand 980 mmlong was pressed for reformation of its cross sectional area by a mold for the flattube. The FHP’s cross sectional area is similar to a rectangular with boltcurve sides, which the curve sides are semi-circular. The diameter ofsemi-circular is called flattened thickness (y) of a flat tube, is y =13 mm. Inthe experiments, the evaporator was immersed in hot water which the temperatureof hot water in the bath was varied; 65, 75 and 85OC. The tab waterat ambient temperature  was used for cooling of the condenser with constant flow rate of 400 cm3/minute. The results indicate that the copper powder with water that usedfor working fluid in the FHP can enhance the heat transfer around 33.44%. Inaddition, the thermal resistance (R) of FHP was reduced 45.45%. Moreover, in thisresearch, the Noie’s equation [1] and Imura’s equation [2] were used for calculations of the convective heat transfercoefficient in evaporator section (he). The results from bothequations show similar trend. The value of hefrom Noie’s equation [1] and Imura’s equation [2] were 5564.94 and 4437.86 W/m2oC,respectively.