Experimental And Numerical Nvestigations Of Loop Heat Pipe Performance With Nanofluids - Gunnasegaran, Prem (2016)
Kajian eksperimen dan simulasi dalam aspek pemindahan haba dan aliran bendalir pada paip haba gelung ( LHP ) telah dibentangkan secara terperinci di dalam tesis ini. Matlamat keseluruhan kajian adalah untuk membaik pulih prestasi terma LHP dengan menggunakan bendalir nano sebagai medium operasi di dalamnya. Justeru itu, bendalir nano SiO-H2O, Al2O-H2O, Fe2NiO4-H2O dan berlian-H2O telah digunakan sebagi bendalir operasi dengan kepekatan larutan jisim zarah dari 0 hingga 3 % dalam LHP. Kajian ini mempunyai lima bahagian yang berbeza. Petama, alat dan prosedur eksperimen telah direka dan dilaksanakan untuk pengukuran suhu pada permukaan paip haba gelung. Kedua, model 3D berdasarkan pemindahan haba secara konduksi yang mana paip haba secara keseluruhannya dimodelkan dengan anggapan sebuah media berkonduksi, tanpa mengambil kira keadaan yang berlaku di dalam paip haba. Tujuan kajian ini adalah untuk membandingkan keputusan suhu permukaan LHP dengan keputusan eksperimen. Kajian ketiga adalah model 3D bagi mencirikan bendalir bekerja di dalam paip gelung haba untuk menyiasat fenomena pemindahan haba dan mekanisma bendalir. Keempat, sebuah pengalatan terbaik bagi reka bentuk eksperimen (DOE) digunakan untuk mengoptimum kepekatan larutan jisim bendalir nano dan haba masukan bagi menghasilkan prestasi terbaik bagi LHP. Bagi LHP yang menggunkan bendalir nano SiO2-H2O dan Fe2NiO4-H2O, masing-masing mempunyai kepekatan optimum, iaitu 0.5 % dan 1 %, di mana pengurangan keseluruhan rintangan haba ( Rth ) adalah 2.7oC/W (atau 5.84 %) dan 2.6oC / W (atau 7.17 %), telah diperolehi berbanding dengan LHP yang menggunkan air tulen. Bagi LHP yang menggunakan bendalir nano Al2O3-H2O dan berlian-H2O, Rth menurun dengan peningkatan dalam kepekatan larutan jisim zarah. Kelima, sistem penyejukan cecair komersial LHP sama seperti yang digunakan dalam kajian eksperimen telah dipasang pada PC desktop CPU dan prestasi pemindan haba telah disiasat dan direkodkan. Keputusan ujian sistem yang dicadangkan tadi menunjukkan bahawa penurunan purata suhu sebanyak 5.75oC (14%) telah dicapai dalam PC desktop CPU yang menggunakan bendalir nano berlian-H2O berbanding dengan PC desktop CPU yang menggunakan air tulen. Keputusan yang diperoleh dalam kajian ini boleh digunakan dalam pelbagai bidang industri yang mana pengetahuan dalam mekanisma pemindahan haba melalui bendalir nano dalam LHP adalah sangat penting.