(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu cải tiến két nước trên xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) Page ii Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM CẢM TẠ Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc tới TS Đặng Thành Trung, người tận tình hướng dẫn, đạo sâu sắc mặt khoa học, quan tâm, động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực hoàn thành luận văn: “Nghiên cứu cải tiến két nước xe tay ga tản nhiệt kênh Mini (Minichannel heat sink ) nhằm nâng cao hiệu truyền nhiệt” để em hoàn thành đề tài hạn Xin chân thành cám ơn tất quý thầy cô khoa CKĐ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, anh chị học viên khóa trước, bạn học viên khóa tận tình giúp đỡ để em hồn thành đề tài hạn Do trình độ thời gian có hạn nên chắn đề tài cịn nhiều thiếu sót Rất mong nhận đóng góp ý kiến tất q thầy cơ, anh chị bạn Xin chân thành cám ơn! TP HCM, ngày tháng năm 2013 Não Minh DaLy Page iii Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM TÓM TẮT Một phương pháp thực nghiệm tiến hành hai trao đổi nhiệt kênh Mini két nước xe tay ga để so sánh đánh giá đặc tính truyền nhiệt chúng điều kiện thay đổi sau: loại lưu chất làm việc, lưu lượng khối lượng vận tốc gió Người nghiên cứu thiết kế chế tạo thành công trao đổi nhiệt kênh Mini dùng công nghệ UV light để dán nhơm PMMA lại với Kích thước trao đổi nhiệt kênh Mini 64 % kích thước trao đổi nhiệt két nước nhà sản xuất; nhiên, khả truyền nhiệt trao đổi nhiệt kênh Mini cao két nước này, đặc biệt vận tốc gió thiết lập 1,2 m/s đến 3,5 m/s lưu lượng lưu chất thay đổi từ 2,46 g/s đến 4,1 g/s Bên cạnh đó, phương pháp thực nghiệm cho thấy hiệu truyền nhiệt nước qua trao đổi nhiệt lớn hiệu truyền nhiệt hỗn hợp nước – ethylen Kết đồng thuận với nghiên liên quan Thêm vào đó, trao đổi nhiệt kênh Mini sử dụng, tận dụng dịng đối lưu cưỡng xe mà khơng cần quạt gió xe tay ga dùng Page iv Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM ABSTRACT An experimental method has been carried out between a minichannel heat exchanger and a radiator on the scooter to compare and evaluate their heat transfer phenomena under changing conditions: types of working fluid, mass flow rate, and air velocity The research has successfully designed and manufactured a minichannel heat exchanger using UV light technology to bond between aluminum and PMMA plates together The minichannel heat exchanger size is only 64% the size of the radiator which made from manufacturer; however, the heat transfer rate obtained from the minichannel heat exchanger is higher than or equal to that obtained from the radiator, particularly when air velocity is from 1.2 m / s to 3.5 m / s and the mass flow rate of the fluid varies from 2.46 g / s to 4.1 g / s Besides, the experimental method also shows that the heat transfer efficiency obtained from the heat exchanger with water as the working fluid is higher than that obtained from the heat exchanger with ethylene solution as the working fluid The results are in good agreements with the relevant research In addition, when the minichannel heat exchanger is used, it will take advantage of the forced convection by scooter moving, so the scooter will not need the fan as it is using Page v Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM MỤC LỤC TRANG Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Cảm tả iii Tóm tắt iv Abstract .v Mục lục vi Danh mục ký hiệu chữ viết tắt viii Danh mục hình ix Danh mục bảng xi Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Tổng quan kết nghiên cứu liên quan .2 1.3 Mục đích đề tài 14 1.4 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 15 1.5 Phương pháp nghiên cứu .15 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Lý thuyết truyền nhiệt .16 2.2 Làm lạnh - gia nhiệt đối lưu hệ số truyền nhiệt 18 2.3 Đối lưu tự nhiên – hệ số Grashof 21 2.4 Hệ số Nusselt 22 2.5 Dòng chảy lưu chất 22 2.6 Navier-Stokes chịu nén yếu 28 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 29 3.1 Mơ hình thực nghiệm 29 3.2 Dụng cụ thí nghiệm 33 3.3 Đo đạt số liệu 35 3.3.1 Đo nhiệt độ .35 Page vi Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM 3.3.2 Đo lưu lượng 36 3.4 Phân tích sai số 36 Chƣơng CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .38 4.1 Kết thực nghiệm lưu chất làm việc nước 38 4.1.1 Lưu lượng khối lượng lưu chất thay đổi 38 4.1.2 Vận tốc gió thay đổi 47 4.2 Kết thực nghiệm với lưu chất làm việc hỗn hợp nước – ethylen 55 4.2.1 Két nước 55 4.3.2 Bộ trao đổi nhiệt kênh Mini .56 4.3.3 Két nước kênh Mini với lưu chất làm việc hỗn hợp nước -ethylen 57 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 5.1 Kết luận 59 5.2 Kiến nghị 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 Page vii Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ac : diện tích mặt cắt, m2 BTĐN : trao đổi nhiệt Dh : đường kính quy ước, m F : hệ số ma sát Fanning H : hệ số tỏa nhiệt đối lưu, W/m2K k : hệ số truyền nhiệt tổng, W/m2K L : chiều dài kênh mini, m m : lưu lượng khối lượng, kg/s NTU : số truyền nhiệt đơn vị (Number of Transfer Unit) Nu : số Nusselt p : áp suất, Pa P : đường kính ướt, m Q : lượng nhiệt truyền qua thiết bị, W q : mật độ dòng nhiệt, W/m2 Re : số Reynolds T : nhiệt độ, K  : độ nhớt động lực học, Ns/m2  : khối lượng riêng, kg/m3  : hệ số dẫn nhiệt, W/m K  : vận tốc, m/s  : hiệu suất  : số hoàn thiện, W/kPa T : nhiệt độ chênh lệch, K p : tổn thất áp suất, Pa Page viii Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM DANH MỤC CÁC HÌNH TRANG Hình 1.1: Sự phân bố lượng xe [1] Hình 1.2: Nhiệt độ đầu vào 950C Hình 1.3: Nhiệt độ 86.940C .4 Hình 1.4: Nhiệt độ đầu vào 35OC Hình 1.5: Nhiệt độ 61.25OC Hình 1.6: Mơ hình làm mát xe .7 Hình 1.7: Hệ thống làm mát gió cưỡng .9 Hình 1.8: Mẫu thiết kế hình học áo nước đầu xylanh .10 Hình 1.9: Mật độ dịng nhiệt tập trung đầu xylanh 12 Hình 1.10: Hệ số truyền nhiệt đối lưu kích thước kênh [17] .13 Hình 1.11: Bộ trao đổi nhiệt micro ngược chiều dùng vật liệu thép không gỉ 14 Hình 1.12: Bộ trao đổi nhiệt micro hợp thành năm trao đổi nhiệt riêng lẻ 14 Hình 2.1: Tám loại làm mát đối lưu 19 Hình 3.1: Mơ hình thực nghiệm 29 Hình 3.2: Ảnh hệ thống thí nghiệm két nước 30 Hình 3.3: Kích thước mẫu thí nghiệm .31 Hinh 3.4: Bộ trao đổi nhiệt kênh Mini két nước dùng vật liệu nhơm 32 Hình 3.5: Bộ thiết bị đo lường nhiệt độ 33 Hình 3.6: Ảnh kết nối hệ thống thí nghiệm .34 Hình 4.1: So sánh độ chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước vận tốc gió 0,8 m/s 39 Hình 4.2: So sánh lượng nhiệt két nước kênh Mini vận tốc gió 0,8 m/s 39 Hình 4.3: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước vận tốc gió 1,2 m/s 40 Hình 4.4: So sánh lượng nhiệt truyền môi trường kênh Mini két nước vận tốc gió 1,2 m/s 41 Page ix Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Hình 4.5: So sánh độ chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước vận tốc gió 2,2 m/s .42 Hình 4.6: So sánh nhiệt lượng tỏa kênh Mini két nước 2,2 m/s .43 Hình 4.7: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 44 Hình 4.8: So sánh lượng nhiệt tỏa kênh Mini két nước .45 Hình 4.9: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 3,5 m/s 46 Hình 4.10: So sánh tốc độ truyền nhiệt kênh Mini két nước 3,5 m/s 47 Hình 4.11: So sánh độ chênh nhiệt độ két nước kênh Mini 1,64 g/s 48 Hình 4.12: So sánh nhiệt lượng kênh Mini két nước lưu lượng 1,64 g/s 49 Hình 4.13: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 2,46 g/s 50 Hình 4.14: So sánh nhiệt lượng kênh Mini két nước lưu lượng 2,46 g/s 51 Hình 4.15: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 3.28 g/s 52 Hình 4.16: So sánh nhiệt lượng tỏa kênh Mini két nước 3,28 g/s 53 Hình 4.17: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 4,1 g/s 54 Hình 4.18: So sánh nhiệt lượng tỏa kênh Mini két nước 3,28 g/s 55 Hình 4.19: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T nước hỗn hợp nước – ethylen cho két nước .56 Hình 4.20: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T nước hỗn hợp nước – ethylen cho tản nhiệt Kênh Mini 57 Hình 4.21: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước dùng hỗn hợp nước -ethylen 58 Page x Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM DANH MỤC CÁC BẢNG TRANG Bảng 1.1: Kết thực nghiệm công ty .3 Bảng 1.2: Tóm tắt kết CFD Bảng 1.3: So sánh kết thực nghiệm kết CFD Bảng 1.4: Kết ảnh hưởng khoảng cách .7 Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật két nước .30 Bảng 3.2: Độ xác dải thang đo dụng cụ thử nghiệm .35 Page xi Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Nhiệt lương Q, W 120 Két Nước 100 Kênh Mini 80 60 40 20 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s Vận tốc gió , m/s Hình 4.12: So sánh nhiệt lượng kênh Mini két nước lưu lượng 1,64 g/s 4.1.2.2 Lưu lượng khối lượng nước 2,46 g/s Ở điều kiện thiết lập trên, trường hợp lưu lượng khối lượng thiết lập giá trị 2,46 g/s, thể hình 4.13 Kết thí nghiệm cho thấy độ chênh nhiệt độ hàm số vận tốc gió; vận tốc gió tăng độ chênh nhiệt độ tăng Ở vận tốc gió 1,2 m/s độ chênh nhiệt độ kênh Mini 70C két nước 6,90C So với lưu lượng khối lượng nước 1,64 g/s độ chênh nhiệt độ trường hợp thấp (kênh Mini giảm 1,90C két nước giảm 1,60C ) Kết cho thấy vận tốc gió thay đổi từ 0,8 m/s đến m/s, độ chênh nhiệt độ thu từ kênh Mini cao giá trị thu từ két nước nhà sản xuất 0,10C Page 49 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Độ chênh lệnh T, C Két Nước Kênh Mini 0.8 1.2 m/s 2.8 m/s m/s 3.5 m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.13: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 2,46 g/s Cũng trường hợp này, vận tốc gió tăng khoảng 0,8 m/s đến 3,5 m/s độ chênh nhiệt độ tăng, điều dẫn đến lượng nhiệt truyền từ nước nóng sang khơng khí thông qua kênh Mini cao két nước nhà sản xuất, thể hình 4.14; vận tốc gió 2,8 m/s, nhiệt lượng truyền qua kênh Mini cao nhiệt lượng truyền qua két nước 1W Trong nghiên cứu này, vận tốc gió 1,2 m/s độ chênh nhiệt lượng kênh Mini két nước W Giá trị nhiệt lượng thu nghiên cứu 86,4 W vận tốc gió m/s So với lưu lượng khối lượng nước 1,64 g/s độ chênh nhiệt lượng trường hợp cao ( kênh Mini tăng 10 W két nước tăng 12 W ) Page 50 Nhiệt lượng Q, W Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Két Nước Kênh Mini 0.8 m/s 1.2 m/s 2.8 m/s m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.14: So sánh nhiệt lượng kênh Mini két nước lưu lượng 2,46 g/s 4.1.2.3 Lưu lượng khối lượng nước 3,28 g/s Trong nghiên cứu này, hình 4.15 thể mối quan hệ độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu vận tốc gió thay đổi lưu lượng khối lượng nước thiết lập 3,28 g/s Kết thí nghiệm cho thấy độ chênh nhiệt độ tỉ lệ thuận với với vận tốc gió; vận tốc gió tăng độ chênh nhiệt độ tăng Ở vận tốc gió m/s độ chênh nhiệt độ kênh Mini 70C, giảm 1,40C so với lưu lượng khối lượng nước 2,46 g/s; tương tự kênh Mini cho két nước 6,80C, giảm 1,60C Độ chênh nhiệt độ cực đại hai trường hợp thực nghiệm lớn 0,30C Page 51 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Độ chênh nhiệt độ, C Két nước kênh Mini 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.15: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 3,28 g/s Trong điều kiện thực nghiệm trên, vận tốc gió tăng 0,8 m/s đến 3m/s lượng nhiệt truyền từ nước nóng sang khơng khí thơng qua kênh Mini cao két nước nhà sản xuất, thể hình 4.16; vận tốc gió 2,2 m/s, độ chênh nhiệt lượng lớn kênh Mini két nước W Trong nghiên cứu này, vận tốc gió m/s lưu lượng nước 3,28 g/s, nhiệt lượng truyền qua tản nhiệt kênh Mini 96 W, tăng 10 W so với lưu lượng nước 2,46 g/s; đó, nhiệt lượng truyền qua két nước 93 W, tăng W Page 52 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Nhiệt lượng Q, W 120 100 80 60 Két nước 40 kênh Mini 20 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.16: So sánh nhiệt lượng tỏa kênh Mini két nước 3,28 g/s 4.1.2.4 Lưu lượng khối lượng nước 4,1 g/s Trong trường hợp này, lưu lượng nước thiết lập 4,1 g/s vận tốc gió điều kiện thể hình 4.17 Kết thí nghiệm cho thấy độ chênh nhiệt độ tỉ lệ thuận với vận tốc gió lưu thơng qua trao đổi nhiệt theo quy luật hàm tăng: vận tốc gió tăng độ chênh nhiệt độ tăng Quy luật hoàn toàn phù hợp với quy luật kết hình Kết cho thấy vận tốc gió khoảng từ 1,2 m/s đến 3m/s, độ chênh nhiệt độ thu từ kênh Mini cao giá trị thu từ két nước nhà sản xuất 0,90C Ở vận tốc gió m/s độ chênh nhiệt độ kênh Mini 6,20C, giảm 0,80C so với lưu lượng khối lượng nước 3,28 g/s; tương tự kênh Mini cho két nước 5,20C, giảm 1,50C Hình 4.17 cho thấy vận tốc gió tăng (trên 1,2 m/s ) đường biểu diễn độ chênh nhiệt độ tản nhiệt kênh Mini dốc tản nhiệt két nước nhà sản xuất Page 53 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Độ chênh nhiệt độ, C Két nước kênh Mini 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.17: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước 4,1 g/s Trong điều kiện khảo sát, độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu két nước kênh Mini tăng thể rõ vận tốc gió tăng, hình 4.17 Do đó, vận tốc gió tăng từ 0,8 m/s đến 3,5 m/s điều dẫn đến lượng nhiệt truyền từ nước nóng sang khơng khí thơng qua kênh Mini cao két nước nhà sản xuất, thể hình 4.18; vận tốc gió 3,5 m/s, độ chênh nhiệt lượng lớn kênh Mini két nước 18 W Trong nghiên cứu này, vận tốc gió m/s độ chênh nhiệt lượng kênh Mini 121,83 W két nước 104,15 W So với lưu lượng khối lượng nước 3,28 g/s độ chênh nhiệt lượng trường hợp cao (kênh Mini tăng 25,83 W két nước tăng 10,9 W ) Page 54 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM 160 Nhiệt lượng Q, W 140 120 100 80 Két nước 60 kênh Mini 40 20 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s 3.5 m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.18: So sánh nhiệt lượng tỏa kênh Mini két nước 3,28 g/s 4.2 Kết thực nghiệm với lƣu chất làm việc hỗn hợp nƣớc – ethylen 4.2.1 Két nước Trong trường hợp này, lưu lượng khối lượng nước dung dịch hỗn hợp nước - ethylen (dung dịch ethylenglycol 11 %) 3,28 g/s, tốc độ gió thay đổi từ 0,8 m/s đến m/s nhiệt độ đầu vào khoảng 55 0C đến 600C dùng cho két nước thể hình 4.19 Kết từ thực nghiệm cho thấy vận tốc gió khoảng từ 0,8 m/s đến 3m/s, độ chênh nhiệt độ nước hỗn hợp nước – ethylen tỉ lệ thuận với vận tốc gió lưu thông qua trao đổi nhiệt két nước Kết thí nghiệm cho thấy độ chênh nhiệt độ nước lớn độ chênh hỗn hợp nước - ethylen 1,20C Page 55 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Độ chênh nhiệt độ, C Nước - ethylen (két nước) Nước (két nước) 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.19: So sánh độ chênh nhiệt độ đầu vào đầu T nước hỗn hợp nước – ethylen cho két nước 4.3.2 Bộ trao đổi nhiệt kênh Mini Trong điều kiện thực nghiệm trên, lưu lượng khối lượng nước dung dịch hỗn hợp nước - ethylen 3,28 g/s, vận tốc gió độ gió thay đổi từ 0,8 m/s đến m/s nhiệt độ đầu vào khoảng 550C đến 600C dùng cho trao đổi nhiệt kênh Mini thể hình 4.20 Kết từ thực nghiệm cho thấy vận tốc gió khoảng từ 0,8 m/s đến 3,5 m/s, độ chênh nhiệt độ nước hỗn hợp nước – ethylen tỉ lệ thuận với vận tốc gió lưu thơng qua trao đổi nhiệt kênh Mini; vận tốc gió tăng độ chênh nhiệt độ tăng Kết thí nghiệm cho thấy độ chênh nhiệt độ nước lớn độ chênh hỗn hợp nước - ethylen 0,80C Page 56 Độ chênh nhiệt độ, C Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM 10 Nước - ethylen (Kênh Mini) Nước (kênh Mini) 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s 3.5 m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.20: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T nước hỗn hợp nước – ethylen cho tản nhiệt Kênh Mini Từ hình 4.19 hình 4.20 cho thấy nhiệt lượng truyền qua trao đổi nhiệt sử dụng môi chất làm việc nước tinh khiết cao sử dụng môi chất làm việc hỗn hợp nước – ethylen Kết đồng thuận với kết công bố [3] Kết [3] thể điều kiện thí nghiệm nhiệt lượng truyền qua môi chất làm việc nước cao hỗn hợp nước – ethylen Tuy nhiên, dung dịch ethylen đề nghị sử dụng khả chống ăn mịn khơng làm tắt ngẹt đường ống 4.3.3 Két nước kênh Mini với lưu chất làm việc hỗn hợp nước -ethylen Trong trường hợp này, lưu lượng khối lượng dung dịch hỗn hợp nước ethylen (dung dịch ethylen 11% ) 3,28 g/s, tốc độ gió thay đổi từ 0,8 m/s đến m/s nhiệt độ đầu vào khoảng 550C đến 600C dùng cho két nước kênh Mini thể hình 4.21 Kết thí nghiệm cho thấy độ chênh nhiệt độ hàm số vận tốc gió; vận tốc gió tăng độ chênh nhiệt độ tăng Các kết phù hợp với kết thu với môi chất làm việc nước phần Kết cho thấy vận tốc gió thay đổi từ 1,5 Page 57 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM m/s đến m/s, độ chênh nhiệt độ thu từ kênh Mini cao giá trị thu từ két nước nhà sản xuất 0,50C Độ chênh nhiệt độ, C Két nước Kênh Mini 0.8 m/s 1.2 m/s 2.2 m/s m/s Vận tốc gió, m/s Hình 4.21: So sánh chênh lệch nhiệt độ đầu vào đầu T kênh Mini két nước dùng hỗn hợp nước -ethylen Page 58 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sự nâng cao hiệu giải nhiệt két nước xe tay ga làm tăng hiệu suất động cơ, làm cho động ổn định, khả vận hành êm ái, tiết kiệm nhiên liệu Do đó, vấn đề cải tiến hiệu truyền nhiệt két nước cần thiết Trước hết nghiên cứu tổng quan kết nghiên cứu liên quan đến trao đổi nhiệt két nước kênh Mini; thiết kế chế tạo thành công trao đổi nhiệt kênh Mini dùng công nghệ UV light để dán nhơm PMMA lại với Đây có lẻ lần Việt Nam công nghệ thực thành cơng khoa Cơ khí Động lực - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Với tản nhiệt này, kích thước 64 % trao đổi nhiệt két nước xe tay ga Một phương pháp thực nghiệm tiến hành hai trao đổi nhiệt kênh Mini két nước xe tay ga để so sánh đánh giá đặc tính truyền nhiệt chúng điều kiện thay đổi sau: lưu lượng khối lượng nước, vận tốc gió thay đổi lưu lượng khối lượng hỗn hợp nước – ethylen Kết thực nghiệm cho thấy trao đổi nhiệt kênh Mini có hiệu suất truyền nhiệt cao trao đổi nhiệt két nước nhà sản xuất Đặc biệt vận tốc gió thiết lập 1,2 m/s đến 3,5 m/s lưu lượng lưu chất thay đổi từ 2,46 g/s đến 4,1 g/s Phương pháp thực nghiệm cho thấy hiệu truyền nhiệt nước qua trao đổi nhiệt lớn hiệu truyền nhiệt hỗn hợp nước – ethylen Kết đồng thuận với nghiên cứu liên quan Nó ý kết thực nghiệm thực khoa Cơ khí Động lực - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM với thiết bị đo Page 59 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM lường cảm biến với độ xác cao đáp ứng cho thí nghí nghiệm truyền nhiệt Mini/Micro 5.2 Kiến nghị Qua kết nghiên cứu người thực đề tài thấy việc sử dụng trao đổi nhiệt kênh Mini hoàn tồn thay trao đổi nhiệt két nước xe tay ga Bộ trao đổi nhiệt có giá thành rẻ sản xuất chỗ Tuy nhiên, công nghệ gia công mẫu thí nghiệm cịn chưa cao nên lượng nước không theo kênh mà truyền qua kênh Thêm vào mẫu thí nghiệm dùng với lưu chất qua pass nên thời gian lưu chất chảy tản nhiệt không lâu Điều dẫn đến hiệu truyền nhiệt chưa cao mong muốn Những ngun nhân hồn tồn tồn khắc phục Do đó, có điều kiện người nghiên cứu tiếp tục thực sử dụng công nghệ gia cơng xác để khắc phục bề mặt không bị công vênh, tăng vách ngăn để tạo thành nhiều dịng lưu thơng trao đổi nhiệt kênh Mini Page 60 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Wamei Lin, Modeling and Performance Analysis of Alternative Heat Exchangers for Heavy Vehicles, Thesis for the degree of Licentiate of Engineering, 2011, Lund University [2] P K Trivedi N B.Vasava, Effect of Variation in Pitch of Tube on Heat Transfer Rate in Automobile Radiator by CED Analysis, International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT), ISSN: 2249 – 8958, Volume-1, Issue-6, August 2012 [3] JP Yadav Bharat Raj Singh, Study on Performance Evaluation of Automotive Radiator, S-JPSET : ISSN : 2229-7111, Vol 2, Issue 2, 2011 [4] S M Khot Santosh D Satre, comparitive study of cooling jacket models of a Diesel engine using CFD analysis, Proceedings of the NCNTE-2012, Third Biennial National Conference on Nascent Technologies [5] O P Singh, M Garg , V Kumar Y.V Chaudhary, “small Engine technology conference”, held at Milwaukee, WI, 2008 [6] Qingzhao Wang Steven Trogdon, Numerical analysis of cooling effects of a cylinder heat water jacket, In Fulfillment of the Requirements for the Degree Masters of Science in Applied and Computational Mathematics [7] J.Ajay Paul ,Sagar Chavan Vijay, U.Magarajan R.Thundil Karuppa Raj, Experimental and Parametric Study of Extended Fins In The Optimization of Internal Combustion Engine Cooling Using CFD, International Journal of Applied Research in Mechanical Engineering (IJARME) ISSN: 2231 –5950, Volume-2, Issue-1, 2012 [8] Pulkit Agarwal, Mayur Shrikhande P Srinivasan, Heat Transfer Simulation by CFD from Fins of an Air Cooled Motorcycle Engine under Varying Climatic Conditions, Proceedings of the World Congress on Engineering 2011 Vol III, WCE 2011, July – 8, 2011, London, U.K Page 61 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM [9] Masao YOSHIDA, Soichi ISHIHARA, Yoshio MURAKAMI, Kohei NAKASHIMA Masago YAMAOTO, Air – cooling effects of Fins on a Motorcycle Engine, JSME International Juornal, Series B, Vol 49, No 3, 2006 [10] Robert Siege1 Robert W Graham, Effect of Fin Passage Length on Optimization of Cylinder Head Cooling Fins, NASA Technical Paper 1054 [11] Salvio Chackol, Biswadip Shomel, Vinod Kumar, A.K Agarwal, D.R Katkar, Numerical Simulation for Improving Radiator Efficiency by Air Flow Optimization [12] Robert S Laramee, effective visualization of heat transfer, 12th international symposium on flow visualization, September 10-14, 2006, German Aerospace Center (DLR), Göttingen, Germany [13] ARNOLDE BIERMANN BENJAMIN PINKEL, Heat transfer from finned metal cylinders in an air stream, RDPORT NATIONAL ADVISORY COMMIITW FOR AD130NAUTIC!S [14] Andrew Powell, Engineering Projects, 1563 Major Oaks Road Pickering, Ontario L1X 2L1 Canada [15] Chein, R and Chen, J (2009) Numerical study of the inlet/outlet arrangement effect on microchannel heat sink performance, International Journal of Thermal Sciences Vol 48, 1627-1638 [16] Wei, X (2004) Stacked microchannel heat sinks for liquid cooling of microelectronics devices Ph.D thesis, Academic Faculty, Georgia Institute of Technology [17] Kandlikar, S.G., Garimella, S., Li, D.Q., Colin S., and King, M.R., (2006) Heat transfer and fluid flow in minichannels and microchannels Elsevier Pte Ltd., Singapore [18] J.P Holman, Experimental methods for engineers, McGraw-Hill, New York, 1984 Page 62 ... động xe mà khơng cần quạt gió Vì lý trên, người thực chọn đề tài “ nghiên cứu cải tiến két nước xe tay ga tản nhiệt kênh Mini (Minichannel heat sink) nhằm nâng cao hiệu truyền nhiệt? ?? Sự cải tiến. .. lợi cho suốt trình thực hồn thành luận văn: ? ?Nghiên cứu cải tiến két nước xe tay ga tản nhiệt kênh Mini (Minichannel heat sink ) nhằm nâng cao hiệu truyền nhiệt? ?? để em hoàn thành đề tài hạn Xin... trình truyền nhiệt thiết bị thực nước Nhiệt truyền cho lưu chất từ nguồn gia nhiệt Sau lưu chất bơm vào tản nhiệt kênh Mini két nước Phía cánh tản nhiệt tản nhiệt kênh Mini hai mặt bên két nước