FAST AND PREDICTIVE HEAT PIPE DESIGN AND ANALYSIS TOOLBOX: H-PAT

Authors : Samet SAYGAN, Yiğit AKKUŞ, Zafer DURSUNKAYA, Barbaros ÇETİN

Pages : 141-156

Doi:10.47480/isibted.1107492

View : 29 | Download : 14

Publication Date : 2022-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Isı borularının termal performansının değerlendirilmesi için, literatürde basit kılcal limit analizlerinden kapsamlı 3D modellere kadar geniş bir modelleme yelpazesi mevcuttur. Basit modeller, ısı transferi ve çalışma sıcaklıklarının daha düşük doğrulukla tahmin ederken, kapsamlı modeller hesaplama açısından yük getirmektedir. Bu çalışmada, geleneksel ısı borularının hızlı fakat yeterince doğru bir şekilde modellenmesi için evrensel bir hesaplama yöntemi geliştirilmiş ve bu yönteme dayalı olarak Isı Borusu Analizi Araç Aracı, kısaca H-PAT olarak adlandırılan bir analiz aracı sunulmuştur. Bir tanı aracı olarak H-PAT, kuruma başlangıcına kadar değişen ısı girdileri altında bir ısı borusundan sıvı akışını ve ısı transferini tahmin edebilir. Faz değişim hızlarının ilk tahmini sırasında, hesaplama alanı için sonlu eleman/hacim tabanlı yöntemler kullanmak yerine, ısı borusu boyunca sıvının kütle akış hızı için uygun bir model belirlenerek belirli ince film faz değişim modellerinin çözümlerinden kaçınılır. Modüler bir yapının yardımıyla, H-PAT, ortalama sıvı hızı ve buna karşılık gelen basınç düşüşü için bir formülasyon sunulabildiği sürece farklı fitil yapılarına sahip ısı borularını simüle edebilir. H-PAT ayrıca değişken kesitli ısı borularını, yerçekiminin pozitif/negatif yönde etki ettiği koşullarını da analiz etme yeteneğine sahiptir ve ısı girdisine duyarlı buhar basıncı ile evaporatör, kondenser ve adyabatik bölgelerde sıcaklığa bağlı termo-fiziksel özellikleri kullanır. Buna ek olarak, H-PAT hesaplamayı çok hızlı gerçekleştirir ve bu da onu termal yönetim alanındaki araştırmacılar ve tasarım mühendisleri için mükemmel bir tasarım aracı haline getirir.
Keywords : Isı borusu modellemesi, düz oluklu ısı borusu, faz değişimi modellenmesi, H PAT