| بررسی متغیرهای مؤثر در بهینه سازی و طراحی لوله حرارتی با استفاده از تحلیل حساسیت |
| کد مقاله : 1157-ITME |
| نویسندگان |
|
محمد خلیلی *1، معین طاهری2، امیررضا بداقی1 1گروه آموزشی مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران 2گروه آموزشی مهندسی ساخت و تولید، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران |
| چکیده مقاله |
| با گسترش روزافزون فناوری و افزایش نیاز به سیستم‌های انتقال انرژی و تجهیزات الکترونیکی پیشرفته، اهمیت سامانه‌های خنک‌کاری مؤثر و قابل‌اعتماد بیش از گذشته احساس می‌شود. در این راستا، لوله‌های حرارتی شیاردار مارپیچی به دلیل ویژگی‌هایی مانند انتقال حرارت بالا، طراحی فشرده و پاسخ حرارتی سریع، توجه ویژه‌ای را در میان پژوهشگران و مهندسان به خود جلب کرده‌اند. پژوهش حاضر باهدف بررسی عملکرد حرارتی این نوع لوله‌ها و شناسایی عوامل کلیدی مؤثر بر بهبود انتقال حرارت انجام شده است. سه متغیر اصلی شامل نرخ جریان جرمی سیال خنک‌کننده، زاویه تمایل لوله نسبت به افق و میزان حرارت ورودی به‌عنوان عوامل تأثیرگذار انتخاب شده‌اند. برای تحلیل دقیق تأثیر این متغیرها، از روش طراحی آزمایش و تحلیل حساسیت استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل‌ها نشان می‌دهد که زاویه تمایل لوله بیشترین اثر را با سهم 66 درصد در بهبود عملکرد حرارتی دارد. پس از آن، نرخ جریان جرمی سیال خنک‌کننده با 20 درصد و حرارت ورودی با 14 درصد در رتبه‌های بعدی قرار دارند. این یافته‌ها بر اهمیت طراحی بهینه هندسی و شرایط عملیاتی مناسب برای افزایش راندمان لوله حرارتی تأکید دارند. نتایج این تحقیق می‌تواند در طراحی، توسعه و بهینه‌سازی سامانه‌های خنک‌کاری حرارتی در کاربردهای متنوع صنعتی مانند الکترونیک، انرژی و خودروسازی مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، می‌توان راهکارهایی برای بهینه‌سازی ساختار هندسی و شرایط عملیاتی لوله، مانند تنظیم زاویه تمایل، ارائه داد که موجب افزایش بهره‌وری سیستم‌های حرارتی خواهد شد. |
| کلیدواژه ها |
| لوله حرارتی شیاردار مارپیچی، انتقال حرارت، طراحی آزمایش، تحلیل حساسیت، مدل‌سازی آماری. |
| وضعیت: پذیرفته شده |