چکیده

لوله های حرارتی نوسانی به عنوان ابزاری کارامد در دفع انرژی حرارتی ناخواسته از قطعات در دو دههای اخیر بسیار مورد مطالعه قرار گرفته اند. بدلیل الگوی نوسانی جریان سیال، این لوله ها پتانسیل تولید کار از انرژی اتلافی را دارا می باشند. آنچه در این پژوهشی صورت پذیرفته، طراحی و ساخت سیستمی است که این توان بالقوه را به فعل در آورد. در این سیستم از الگوی نوسانی جریان اسلاگ – پلاگ سیال در یک لوله ی حرارتی نوسانی حلقه باز برای تغذیه یک مولد انرژی ارتعاشی الکترومغناطیسی استفاده شده است، بگونهای که جریان سیال داخل لوله حرارتی، مگنتی را که به سیال مغناطیسی آغشته شده، در سیم لولهای به نوسان در می آورد و موجب القای نیروی محرکهای الکتریکی در آن می شود. رژیم جریان سیال در لوله ی حرارتی نوسانی به روش عددی تفاضل محدود مدلسازی و خروجی آن در شبیه سازی میدان مغناطیسی و محاسبه توان و ولتاژ القایی، بکار گرفته شده است. با مقایسه ی نتایج حاصل از تحلیل تئوری و داده های حاصل از آزمایش، عملکرد سیستم مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج آزمایش بهترین شرایط کاری را برای مولد از نقطه نظر نسبت حجمی سیال عامل و اختلاف دمای منابع گرم و سرد، بدست می دهد.

کلمات کلیدی: لوله حرارتی نوسانی، مولد الکترومغناطیسی، انرزی نوسانی، جریان اسلاگ – پلاگ، سیالی مغناطیسی

فهرست مطالب

فصل اول:معرفی

۱-۱ مقدمه

در سال های اخیر، پیشرفت روز افزونی در طراحی و تولید قطعات الکترونیکی کوچک و سیستم های میکرو الکترومغناطیس(MEMS) صورت گرفته است و در این راه تلاش هایی برای تامین انرژی و کاهش اتلاف آن در این سیستم ها، در مقیاس های میلی و میکرووات، انجام شده است کاربرد این میکرو سیستم ها در تجهیزات پزشکی، شبکه حسگر های بی سیم، سنسور های عیب یابی و پایش دستگاههای مکانیکی و کاربرد های نظامی می باشد ۱-۳ تامین انرژی این سیستم ها بعلت بی سیم بودن اغلب آنها، معمولا بوسیله ی باطری صورت می پذیرد، که مشکلاتی را نیز به همراه دارد که از آن جمله می توان به ابعاد بزرگ باطری ها، زمان کارکرد محدود، محدودیت امکان جایگزینی و دارا بودن عناصر مضر برای طبیعت اشاره کرد.یک روش جایگزین می تواند استفاده از منابع انرژی دائمی و تجدید پذیر بوسیله ی مبدل های تولید توان مینیاتوری باشد. منابع انرژی تجدید پذیر شامل انرژی های خورشیدی، گرمایی، اکوستیک، مکانیکی و غیره است. در بین همه ی منابع تجدید پذیر، انرژی خورشیدی پربازده تر و پرکاربرد تر می باشد و فعالیت های گستردهای در زمینه ی آن صورت گرفته است. اما منابع انرژی مکانیکی و گرمایی موجود در محیط بدلیل پیچیدگی فرایند تبدیل آنها کمتر مورد توجه قرار گرفته اند. لذا در این تحقیق بر روی فرایند تبدیل این منابع به انرژی الکتریکی در ابعاد میکرو تمرکز شده است. یکی از منابع انرژی مکانیکی که به وفور در محیط قابل دستیابی است، انرژی ارتعاشی با دامنه کم و مناسب برای استفاده در میکرو مبدل ها می باشد. در سال های اخیر فعالیت های زیادی در زمینه تبدیل انرژی ارتعاشی به انرژی الکتریکی صورت گرفته و روش های نوینی خلق شده است، که از آن جمله می توان به روش های الکتروستاتیک (خازنی)، پیزوالکتریک و الکترومغناطیس (القایی) اشاره کرد . در فصل مروری بر ادبیات موضوع، هریک از این روش ها تشریح و کارهای انجام شده بررسی شده اند. انرژی گرمایی نیز یکی از انواع انرژی است که به صورت گرمای اتلافی در دستگاههای مکانیکی و الکترونیکی تولید می شود که اغلب به عنوان انرژی ناخواسته بوسیله دستگاههای خنک کننده به محیط داده می شود. بدلیل پایین بودن نسبی دمای منبع گرم در این موارد تبدیل این گرمای اتلافی به توان الکتریکی کار دشواری است. طراحی و ساخت مبدل های حرارتی در دماهای پایین محدودیت ها و پیچیدگی های خاصی دارد و لذا کار قابل توجهی در این مورد صورت نگرفته است. از پژوهش هایی که در این زمینه انجام شده است، مبدل های ترمو الکتریک و سیستم تولید توان مغناطوهیدروداینامیک در ابعاد میکرو است. سیستم تولید توان MHD مولدی است که در آن بطور مستقیم از جریان سیالی، برق تولید می شود و می تواند بعنوان الگویی برای طراحی میکرو مولدها قرار گیرد . اگر چه این مولدها در دماهای بسیار بالا کار می کنند اما با انجام اصلاحاتی در مکانیزم عملکرد و ایجاد تغییراتی در سیال عامل، می توان از آنها در مصارف خانگی و در ابعاد میکرو استفاده کرد. تولید انرژی در ابعاد میکرو، ابزار، روشها و محدودیت های خاص خود را به همراه دارد. استفاده از قطعات مکانیکی، مانند آنچه در مولدهای برق معمولی بکار رفته است، در میکرو مولدها امکان پذیر نیست. مطالعات زیادی بر روی روش هایی که بتوان بطور مستقیم و بدون دخالت قطعات مکانیکی از گرمای تولید شده توسط قطعات، انرژی الکتریکی تولید کرد، صورت گرفته است. یکی از این روش ها، تولید توان الکتریکی از جریان سیال در داخل کانال سیستم خنک کاری می باشد. در این سیستم انرژی مورد نیاز جهت به حرکت در آوردن سیال از گرمای اتلافی قطعات تامین می شود. لوله ی حرارتی نوسانی (PHP) یک ابزار بسیار کارآمد در زمینه ی انتقال حرارت می باشد که اخیرا بسیار مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته استا۵ . لولهای حرارتی نوسانی از یک لوله ی موئین بلند که به چند دور خم شده است تشکیل شده و نیازی به فتیله در آن نیست . این وسیله در دو نوع حلقه باز و حلقه بسته موجود است. در نوع حلقه بسته دو سر لوله به هم متصل است. سیال عامل می تواند در آن گردش کند، اما در نوع حلقه باز ان دو سر لوله بسته شده است. الگوی جریان سیال در لوله ی حرارتی نوسانی بصورت حرکت رفت و برگشتی یا نوسانی است . می توان از این جریان نوسانی بروش مبدل های الکترومغناطیسی ارتعاشی، الکتریسیته تولید کرد. بر این اساس حرارت اتلافی بوسیله ی لوله ی حرارتی نوسانی به حرکت ارتعاشی تبدیل شده تا بتوان آن را بر اساس اصول الکترومغناطیسی به انرژی الکتریکی تبدیل کرد.

1-1-مقدمه  1

1-2-اهداف تحقیق 3

1-3-روش   4

شرایط بحرانی برای سرعت حدصفر حباب داخل محیط سیال ساکن

شرایط بحرانی برای سرعت حدصفر حباب داخل محیط سیال ساکن

فصل دوم:مروری بر ادبیات موضوع

۲- ۱-۱ تولید توان الکتریکی از انرژی ارتعاشی

تولید انرژی الکتریکی از منابع ارتعاشی به عنوان یک منبع جایگزین در حال رشد است، زیرا این منابع به وفور در محیط قابل دسترس می باشند. تبدیل انرژی ارتعاشی به الکتریکی به روش های مختلفی صورت می گیرد، که شامل روش های الکتروستاتیک (خازنی)، پیزو الکتریک و الکترومغناطیس (القایی) می باشدا ۱ ا در ادامه به تشریح هر یک از این روش ها و کارهای انجام شده در هر یک پرداخته و نتایج آنها را مورد بررسی قرار می دهیم.

۴-۲-۲. نتیجه گیری

۱- برای هردو نوع لوله ی حرارتی نوسانی حلقه باز و حلقه بسته، نوسانات پریودیک برای پارامتر های مشخصی می تواند بوجود آید. ۲- انتقال حرارت در هر دو نوع عموما بر اساس تغییرات حرارت قابل حسی می باشد. ۳- کشش سطحی بالاتر موجب افزایش انتقال حرارت می گردد. ۴- در هر دو نوع لوله ی حرارتی نوسانی حرارت کل انتقالی با افزایش قطر لوله افزایش می یابد. ۵- کاهش دمای دیواره موجب کاهش انتقال حرارت می گردد. ۶- در نسبت های حجمی بالا هر دو نوع PHP عملکردی ندارند.

2-1-تولید توان درابعاد میکرو  5

2-1-1-تولید توان الکتریکی از انرژی ارتعاشی 7

2-1-1-1-مبدل انرژی ارتعاشی الکتروستاتیک 7

2-1-1-2-مبدل انرژی ارتعاشی پیزوالکتریک 8

2-1-1-3-مبدل انرژی ارتعاشی الکترومغناطیس 8

2-1-1-4-مبدل ارتعاشی الکترومغناطیس برپایه ی شناوری مغناطیسی 10

2-1-2-تولید توان درابعاد میکرو ازانرژی گرمایی  13

2-1-2-1-سیستم تولید توان ترموالکتریک 13

2-1-2-2-مبدل توان فروفلویدیک 13

2-1-2-3-موتور ترمو مغناطیس 14

2-1-2-4-سیستم تولید توان MHDا       15

2-1-2-5-سیستم تولید توان MHD با سیال مغناطیسی 16

2-2-لوله های حرارتی نوسانی 20

2-2-1-مدل رژیم جریا درلوله حرارتی نوسانی 21

2-2-2-نتایج مدلسازی لوله ی حرارتی نوسانی حلقه باز 24

2-2-3-لوله ی حرارتی نوسانی حلقه بسته  27

2-2-4-نتیجه گیری 28

شماتیک مبدل توان فروفلویدیک

شماتیک مبدل توان فروفلویدیک

فصل سوم:مفاهیم واصول تئوری

۱-۳ لوله های حرارتی نوسانی

اولین بهره برداری و استفاده از نقطه نظر مهندسی از سیستم لوله های حرارتی نوسانی توسط آکاچی در سال ۱۹۹۰ انجام گرفت در این سال آکاچی اولین نمونه ها از خانواده لوله های حرارتی نوین را در ۲۴ شکل مختلف ساخت و این مجموعه، لوله های حرارتی حلقهای نامیده شدند. همه ی این ساختارهای یک جهت قراردادی برای جریان بود. مینیمم قطر داخلی لوله های بکار رقته در این مجموعه nnnn ۰/۳بود، البته اندازه قطرها به گونهای انتخاب می شد که حتماً زیر قطر بحرانی قرار داشته باشند.

۳- ۱-۱ پارامترهای موثر بر عملکرد لوله حرارتی نوسانی

از جمله پارامترهایی که بر عملکرد لوله حرارتی نوسانی تاثیر می گذارد، میتوان به قطر داخلی لوله حرارتی، نسبت پرشدگی، شار حرارتی، تعداد دور، زاویه شیب لوله حرارتی نسبت به افق و سیال عامل اشاره کرد. در ادامه هر یک از این پارامترها و اثر آنها مورد بررسی قرار می گیرد.

3-1-لوله های حرارتی نوسانی 30

3-1-1-پارامترهای موثر برعملکرد لوله حرارتی نوسانی 30

3-1-1-1-قطر داخلی 30

3-1-1-2-اثرنسبت پرشدگی 35

3-1-1-3-اثر شار حرارتی 37

3-1-2-الگوی جریان سیال درلوله های حرارتی نوسانی 37

3-1-3-الگوی جریان در لوله ی حرارتی نوسانی U شکل 40

3-2-اصول القای الکترومخناطیسی فارادی 44

3-2-1-آهنربای دائمی    45

3-3-سیال مغناطیسی   46

3-3-1-ترکیب سیال مغناطیسی 47

3-3-2-خصوصیات مغناطیسی سیال مغناطیسی  48

شماتیک واحد تولید توان فروفلویدیک MHD درمدل آزمایشی

شماتیک واحد تولید توان فروفلویدیک MHD درمدل آزمایشی

فصل چهارم:طراحی وساخت

در این فصل گزارشی از فرایند طراحی و ساخت سیستم تولید توان الکتریکی از نوسانات جریان در لولهای حرارتی نوسانی ارائه شده است. ابتدا یک طرح مفهومی از این سیستم نگاشته و در ادامه به بیان کلیات و جزئیات طرح پرداخته خواهد شد. سپس فرایند ساخت اجزا بطور کامل تشریح و با توضیح روش های ساخت و مونتاژ دستگاه، نقشه ی کاملی از طرح نهایی به همراه ملحقات ارائه می گردد. در نهایت شرحی نمونه ی آزمایشی ساخته شده ارائه شده است.

۴- ۱-۲ – ۳ گرمکن

هدف سیستم تولید توان طراحی شده، دریافت گرما از منبع گرم که همان گرمای اتلافی قطعات یا منابع گرمای تجدیدپذیر در محیط است و تبدیل آن به انرژی مکانیکی قابل تبدیل به الکتریسیته مقدار از این انرژی را بازیافت کند. در شرایط آزمایشگاهی و برای مشاهده رفتار سیستم از یک گرمکن الکتریکی به عنوان منبع تولید حرارت استفاده می شود. این گرمکن از نوع هیترهای سیم لوله ای است که از جنس آلو کروم انتخاب شده تا خاصیت فرو مغناطیسی نداشته باشد (شکل ۴-۲). قطر این سیم لوله ها براساسی قطر لوله حرارتی انتخاب می شود. پس از آنکه سیم لوله بر روی لوله حرارتی پیچیده شد از چسب حرارتی برای عایق کردن اطراف آن استفاده می شود تا حرارت اتلافی به محیط به کمترین مقدار خود برسد. انرژی الکتریکی مورد نیاز برای هیتر از منبع تغذیه DC تأمین می شود.

4-1-طراحی مفهومی 51

4-1-1-هدف 51

4-1-2-ایده ی طرح 51

4-1-3-اصول و روش کار    51

4-1-4-طرح اولیه 52

4-1-5-ملاحظات طراحی 53

4-2-طراحی اجزا 54

4-2-1-سیستم تبدیل انرژی گرمایی به نوسانی 54

4-2-1-1-لوله ی حرارتی نوسانی U شکل 55

4-2-1-2-گرمکن 57

4-2-1-3-چگالنده 58

4-2-2-مبدل انرژی نوسانی   58

4-3-طرح نهایی 58

4-4-فرآیند ساخت دستگاه 60

4-4-1-ساخت نمونه آزمایشی 60

مبدل ارتعاشی الکترومغناطیسی برپایه ی شناوری مغناطیسی

مبدل ارتعاشی الکترومغناطیسی برپایه ی شناوری مغناطیسی

فصل پنجم:مدلسازی وتحلیل تئوری

۵ – ۴ جمع بندی

در این فصلی، به تحلیل تئوری عملکرد سیستم تولید توان الکتریکی از نوسانات سیال در لوله ی حرارتی نوسانی پرداخته شد. برای این منظور، ابتدا به روش عددی تفاضل محدود رفتار سیال در لوله ی حرارتی نوسانی U شکل مدل شد و برای پارامترهای نمونه ی آزمایشی ساخته شده معادلات بدست آمد. با حل این معادلات رفتار سیال اعم از فرکانسی و دامنه ی نوسان بر حسب اختلاف دمای منابع گرم و سرد برای نسبت های حجمی مختلف بدست آمده است. برای تحلیل سیستم تولید توان الکترومغناطیسی از نرم افزار شبیه سازی میدان مغناطیسی FEMM استفاده شد. در این نرم افزار پس از مدل کردن سیستم، میدان مغناطیسی و چگالی شار در اطراف سیم لوله محاسبه و بر اساس داده های خروجی مدل جریان سیال، اختلاف چگالی شار و ولتاژ القایی محاسبه شد. در نهایت ولتاژ القایی در سیم لوله بر حسب اختلاف دمای منابع گرم وسرد برای نسبت های حجمی مختلف سیال عامل بل لست آمد.

5-1-مدلسازی جریان نوسانی سیال 63

5-2-مدلسازی میدان مغناطیسی 67

5-2-2-تغییرات شار مغناطیسی 70

5-2-3-نیروی محرکه ی الکتریکی القایی 72

5-3-تاثیر نسبت حجمی سیال در ولتاژ القایی 72

5-4-جمع بندی 73

مبدل انرژی ارتعاشی پیزوالکتریک

مبدل انرژی ارتعاشی پیزوالکتریک

فصل ششم:انجام آزمای وتحلیل نتایج

به منظور مطالعه ی عملکرد مبدل انرژی ارتعاشی لوله ی حرارتی نوسانی در شرایط مختلف کاری و مقایسه ی نتایج حاصل، نمونه های آزمایشی، با تغییر پارامترهای مختلف تحت آزمایش قرار گرفتهاند و با داده برداری مناسب و تحلیل آنها، علاوه بر مقایسه با مدل های تئوری، نقاط بهینه ی عملکرد دستگاه نیز بدست آمده است. در این فصل گزارشی از آزمایش های صورت گرفته بر روی نمونه ی آزمایشی مبدل انرژی نوسانی لوله ی حرارتی نوسانی ارائه خواهد شد.

۵-۶ جمع بندی

در این فصلی قبل از هر چیز امکان دریافت توان الکتریکی از نوسانات سیالی در لوله ی حرارتی نوسانی مورد بررسی تجربی قرار گرفت. از نتایج حاصل از چندین مرتبه تکرار آزمایش ذکر شده بر روی نمونهٔ آزمایشی، امکان القای نیرو محرکهٔ الکتریکی در سیم لوله مورد تأیید قرار گرفت، که این مهمترین نتیجهٔ گرفته شده از این بخش می تواند باشد. بررسی نتایج حاصل از آزمایش های صورت گرفته تاثیر عواملی چون اختلاف دمای منابع گرم و سرد و نسبت حجمی سیال عامل بر عملکرد سیستم و ولتاژ القایی را نشان می دهد. مقایسهٔ نتایج تجربی و داده های تئوری، نشان از مطلوب بودن عملکرد نمونه آزمایشی دارد. عدم تطابق نتایج تئوری و عملی ناشی از فرضیات صورت گرفته در هنگام مدلسازی جریان سیال و شبیه سازی میدان مغناطیسی و نیز عواملی ایجاد کنندهٔ خطا مانند دقت محدود وسایل اندازه گیری، خطای مشاهده و عوامل انسانی، عدم ایده آل بودن نمونه آزمایشی و شرایط آزمایشگاهی مطابق با محیط شبیه سازی شده و عوامل دیگر می باشد.

6-1-دستگاه آزمایش 74

6-2-شرح آزمایش   76

6-3-تاثیر نسبت حجمی سیال عامل برولتاژ القایی 78

6-4-توان خروجی 81

6-5-جمع بندی 82

مدل چندگانه جرم،فنر،دمپر ارائه شده توسط ونگ

مدل چندگانه جرم،فنر،دمپر ارائه شده توسط ونگ

فصل هفتم:نتیجه گیری

مراجع 86

نوع دیگری مبدل انرژی ارتعاشی الکترومغناطیسی

نوع دیگری مبدل انرژی ارتعاشی الکترومغناطیسی

فهرست شکلها

شکل ۲-۱ مبدل انرژی ارتعاشی الکتروستاتیک      7

شکل ۲-۲ مبدل انرژی ارتعاشی پیزوالکتریک.    8

شکل ۲ ۳ مبدل انرژی ارتعاشی الکترومغناطیسی      9

شکل ۲-۴ نوع دیگری مبدل انرژی ارتعاشی الکترومغناطیسی     9

شکل ۲-۵ مبدل ارتعاشی الکترومغناطیسی بر پایه ی شناوری مغناطیسی         10

شکل ۲-۶ مبدل ارتعاشی الکترومغناطیسی بر پایه ی شناوری مغناطیسی فروفلوید یک        11

شکل ۲-۷ شماتیک مبدل توان فروفلویدیکا (FPG)ا        14

شکل ۲ ۸ شماتیک موتور ترمو مغناطیسی (TME)ا     15

شکل ۲-۹ شماتیک واحد تولید توان فروفلوید یک MHD در مدل آزمایشی        17

شکل ۲-۱۰ نمودار ولتاژ اندازه گیری شده و محاسبه شده بر حسب رینولدز در مدل ازمایشی        18

شکل 12-2 مدل جرم و فنر پیشنهاد شده توسط زائو       22

شکل ۲- ۱۳ مدل چند گانه جرم، فنر، دمپر ارائه شده توسط ونگ (۱۹۹۹)    23

شکل ۲-۱۴ الکوی اسلاگ – پلاگ در لوله ی حرارتی نوسانی a- حلقه باز b- حلقه بسته   24

شکل ۳-۱ مقایسه تکنیکهای مختلف انتقال حرارت          31

شکل ۳-۲ شرایط بحرانی برای سرعت حد صفر حباب داخلی محیط سیالی ساکن      32

شکل ۳ ۳ چهار حالت برای قطر لوله ی حرارتی نوسانی          34

شکل ۳-۴ الگوی جریان در لولهٔ حرارتی نوسانی (PHP)ا     37

شکل ۳-۵ جریان در لولهٔ حرارتی حلقوی با 0.6 =FR ا      ا 37

شکل ۳-۶ اثر افزایش شار حرارتی بر تغییر رژیم جریان دو فازی داخل لوله حرارتی        39

شکل ۳-۷ شماتیک یک لوله ی حرارتی نوسانی لا شکل      40

شکل ۳ – ۸ مقایسه ماکسیمم انرژی در مغناطیسهای دائمی     46

شکل ۳- ۹ نمایش مولکولی سیال مغناطیسی    48

شکل ۳-۱۰ آثار جالب در سیال مغناطیسی در اثر تقابل میدان    49

شکل ۴-۱ شمای کلی از طرح اولیه ی مولد توان الکتریکی از نوسانات سیال در لوله ی حرارتی نوسانی        53

شکل 2-4 تصویری از یک لوله ی حرارتی نوسانی لاشکل به همراه آهنرباهای متحرک آغشته به سیال مغناطیسی     57

شکل ۴-۳ شماتیک طرح نهایی مولد توان الکتریکی از نوسانات سیال در لوله ی حرارتی نوسانی        59

شکل ۴-۴ تصویری از نمونه ی آزمایشی         61

شکل ۵-۱ داده های تئوری برای فرکانس و دامنهٔ نوسانات جریان سیال در FR های مختلف    65

شکل 2-5 تغییرات دامنهٔ نوسان پلاگ سیال بر حسب اختلاف دماهای مختلف بین کند انسور و او اپراتور برای نسبت های  حجمی مختلف     65

شکل ۵-۳ تغییرات فرکانس نوسان جریان سیال بر حسب اختلاف دماهای مختلف بین کند انسور و او اپراتور برای نسبت های حجمی مختلف  66

شکل ۵-۴ سرعت متوسط سیال را بر حسب اختلاف دما برای نسبت های حجمی مختلف    67

شکل ۵ ۵ مدل ترسیم شده در نرم افزار FEMM ا     68

شکل ۵-۶ توزیع شدت میدان اطراف سیم لوله برای حالتی آهنربای متحرک در ورودی سیم لوله قرار دارد     69

شکل ۵-۷ توزیع چگالی شار مغناطیسی متوسط در طول سیم لوله برای حالت ۱          69

شکل ۵-۸ توزیع چگالی شار مغناطیسی متوسط در طول سیم لوله برای حالت ۲   70

شکل ۵ ۹ منحنی توزیع چگالی شار در طول هسته ی سیم لوله         70

شکل ۵ – ۱۰ نتایج تئوری تغییرات ولتاژ القایی بر حسب دما برای Rهای مختلف       73

شکل ۶-۱ شماتیک دستگاه آزمایش     75

شکل ۶-۲ تصویری از نمونه ی سیستم تولید توان تحت آزمایش و داده برداری       76

شکل ۶ ۳ ولتاژ القایی برای نسبت های حجمی مختلف سیال عامل       80

شکل ۶ ۴ داده های عددی و تجربی مربوط به ولتاژ القایی در 0.2 FR ا     80

شکل ۶-۵ توان خروجی بیشینه برای FR های مختلف       81

فهرست جدول ها

جدول ۲-۱ پارامترهای لولهای حرارتی مدل شده     25

جدول ۶-۱ داده های ثبت شده از تست نمونه ی آزمایشی با نسبت حجمی ۲۰٪      77

جدول 2-6 نوسانات سیال و ولتاژ القایی برای نسبت های حجمی30،40و50درصد     79


Abstract

Pulsating heat pipes have been more studied in recent two decades as effective tools in dissipating waste heat from electronic components. Due to oscillating fluid flow model, these tubes have the potential of converting waste energy to power. This research presents a system that makes this potential to act. In this system, the oscillating slug-plug fluid flow pattern in an open-looped pulsating heat pipe makes a permanent magnet which is levitated in Ferrofluid to vibrate in an electromagnetic vibration-based generator in order to induce electromotive force. The fluid flow regime in pulsating heat pipe has been simulated numerically with finite element scheme. The model results for fluid flow used as input for magnetic field simulation and calculating power and induced voltage. By comparing the results of theoretical analysis and experimental data, the system performance is studied. Test results also determine the best operating conditions for the generator by the filling ratio and temperature difference between the hot and cold sources.

Keywords. Pulsating Heat Pipe, Electromagnetic Generator, Vibration Energy, Slug – Plug Flow, Ferrofluid.


تعداد صفحات فایل : 100

مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید