NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH TRUYỀN NHIỆT CỦA THIẾT BỊ BAY HƠI KÊNH MICRO DÙNG TRONG MÁY ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CỠ NHỎ VỚI MÔI CHẤT LẠNH CO2

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH TRUYỀN NHIỆT CỦA THIẾT BỊ BAY HƠI KÊNH MICRO DÙNG TRONG MÁY ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CỠ NHỎ VỚI MÔI CHẤT LẠNH CO2 I.. Để giải quyết vấn đề này, một hướng nghiên

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH TRUYỀN NHIỆT CỦA THIẾT BỊ BAY HƠI KÊNH MICRO DÙNG TRONG MÁY ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CỠ NHỎ VỚI MÔI CHẤT LẠNH CO2

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Trong giai đoạn phát triển kinh tế và công nghiệp hiện nay, việc tiết kiệm năng lượng hoặc sử dụng năng lượng có hiệu quả đang được quan tâm rất nhiều Tiết kiệm năng lượng giúp cắt giảm một lượng nhiên liệu đáng kể, điều này dẫn đến giảm một lượng chất thải có tác động xấu đến môi trường Trong những đối tượng cần đề cập trong lĩnh vực này phải kể đến như những hệ thống lạnh, hệ thống nhiệt và mạng nhiệt, hệ thống cơ khí, động

cơ đốt trong, động cơ điện, thiết bị điều khiển,… Trong đó, một trong những đối tượng có tiềm năng tiết kiệm năng lượng cao phải nói đến đó là các hệ thống lạnh công nghiệp và dân dụng

Với những hệ thống lạnh hiện nay, hầu hết môi chất lạnh sử dụng là CFC, HCFC hay HFC đã tác động đến sự suy giảm tầng ozone của trái đất và biến đổi khí hậu toàn cầu Thêm vào đó, các bộ trao đổi nhiệt trong hệ thống điều hòa không khí hiện nay thường được chế tạo với công nghệ truyền thống nên hiệu quả truyền nhiệt chưa cao, kết cấu cồng kềnh Để giải quyết vấn đề này, một hướng nghiên cứu mới đã đưa ra đó là sử dụng các thiết bị bay hơi kênh mini hoặc micro và CO2 làm môi chất lạnh thay thế cho các môi chất lạnh fluorocarbon hiện nay Khi CO2 được sử dụng phổ biến trong các hệ thống lạnh, lượng môi chất lạnh fluorocarbon sẽ giảm và lượng CO2 bên ngoài môi trường cũng sẽ giảm đi Thêm vào đó, để tăng hiệu quả truyền nhiệt cũng như tăng tính thuận nghịch trong các thiết bị trao đổi nhiệt trong hệ thống lạnh, các thiết bị truyền nhiệt truyền thống

sẽ được thay bằng các thiết bị truyền nhiệt kênh mini hay micro Các thiết bị truyền nhiệt này có mật độ dòng nhiệt cao và thiết bị truyền nhiệt nhỏ gọn

Do đó, việc nghiên cứu các đặc tính truyền nhiệt trong thiết bị bay hơi kênh micro cho máy điều hoà không khí cỡ nhỏ dùng môi chất lạnh CO2 là hết sức cần thiết Những vấn đề mới mà các nghiên cứu trước chưa làm đó là nghiên cứu tối ưu các thông số thiết

kế thiết bị bay hơi kênh micro dùng trong hệ thống điều hòa không khí với môi chất lạnh

CO2 Mô phỏng số và thực nghiệm các đặc tính truyền nhiệt và dòng chảy lưu chất cho

thiết bị bay hơi này, nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt Thêm vào đó, mô hình mô phỏng trong nghiên cứu này thực hiện cho toàn thiết bị chứ không chỉ một phần như các nghiên cứu trước

II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU VÀ MONG MUỐN ĐẠT ĐƯỢC

2.1 Mục tiêu chính của đề tài:

- Tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi kênh micro cho môi chất lạnh CO2, từ đó có những giải pháp để nâng cao hiệu quả truyền nhiệt trong quá trình này

- Tìm ra các thông số tối ưu cho thiết kế thiết bị bay hơi kênh micro

2.2 Mong muốn đạt được:

- Kết quả mô phỏng số quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi kênh micro

- Hệ thống thí nghiệm quá trình bay hơi hoàn chỉnh

- Các thiết bị bay hơi kênh micro với các kiểu hình dáng, kích thước khác nhau

- Các kết quả thực tế đạt được về ảnh hưởng của tính chất vật lý (Sơ đồ dòng chảy,

áp suất, vận tốc, lực trọng trường, ) đến quá trình bay hơi trong các thiết bị bay hơi kênh micro cho dòng chảy hai pha

III ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Hệ thống thí nghiệm quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi kênh micro

- 3 thiết bị bay hơi kênh micro có các hình dáng, kích thước khác nhau

- Nghiên cứu lý thuyết, mô phỏng số và thực nghiệm về đặc tính truyền nhiệt của thiết bị bay hơi kênh micro dùng trong máy điều hoà không khí cỡ nhỏ với môi chất lạnh

CO2

3.2 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết và mô phỏng số

- Xây dựng mô hình toán học để giải và xác định các đặc tính truyền nhiệt và dòng chảy lưu chất

- Nghiên cứu thực nghiệm

- Xây dựng mô hình thực nghiệm nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bay hơi của thiết bị bay hơi kênh micro dòng chảy hai pha

- So sánh và kiểm chứng kết quả

- So sánh kết quả đạt được từ mô phỏng số và thực nghiệm

- So sánh kết quả đạt được với các bài báo quốc tế uy tín như SCI, SCIE hay EI liên quan

3.3 Triển vọng của đề tài nghiên cứu

- Các thiết bị bay hơi này có thể ứng dụng thực tế để giải nhiệt cho các hệ thống

lạnh cỡ nhỏ (xe hơi, máy lạnh gia đình,…), linh kiện điện tử, trong lĩnh vực kỹ thuật hóa học, trong y sinh, trong các nhà máy điện nguyên tử micro, hệ thống lạnh công nghiệp

- Các công bố khoa học của đề tài này cũng có thể được dùng làm cơ sở tham khảo, trích lục cho các nhà nghiên cứu về quá trình bay hơi cho thiết bị bay hơi kênh micro

IV TỒNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

4.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước:

Liên quan đến các nghiên cứu về đặc tính truyền nhiệt cho các thiết bị bay hơi kênh micro, hiện nay cũng đã có một số nghiên cứu nhưng không nhiều, chủ yếu tập trong vào các thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro cho dòng một pha

 Hình dáng – Kích thước kênh

Định nghĩa kênh vi mô là vấn đề gây tranh cãi, một số tác giả đã phân loại dựa trên kích thước kênh, trong khi những người khác thì dựa trên sự ổn định dòng chảy Ví dụ, tác giả Kandlikar và Grande [1,2] định nghĩa: kênh micro là kênh có kích thước bề rộng kênh hoặc đường kính ống D từ 10≤ D≤ 200 µm; Mehendale và cộng sự [3] đã đề xuất kích thước từ 1 ≤D≤100 µm; còn tác giả Cornwell và Kew [4] định nghĩa dựa vào hệ số confinement (Co) để phân biệt giữa tỉ lệ vĩ mô và vi mô bởi phương trình, với kênh Co ≥ 0.5 có thể được phân loại là kênh vi mô, khi ảnh hưởng của lực hấp dẫn vượt qua được sức căng bề mặt của dung môi

Vấn đề nghiên cứu về chế tạo các kênh micro (hình dạng, kích thước, vật liệu và công nghệ gia công cũng đã được các nhà nghiên cứu quan tâm [5 – 12] Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật sản xuất khác nhau để chế tạo các kênh micro (Bảng 1)

Bảng 1 Tóm tắt các công nghệ gia công kênh mini và micro

Tác giả Công nghệ gia công Vật liệu Kích thước kênh

(W,H) µm Papautsky và cộng sự

[5]

Mạ điện Silicon và

thuỷ tinh

Hình chữ nhật W=300 – 1500 D= 50 - 100 Lee và cộng sự [6] Gia công với lưỡi cắt

nhỏ

Đồng Hình chữ nhật

W=194 – 534 D= 5*W

Wu và Cheng [7] Kỹ thuật in lên kim loại

– (photolithography)

Silicon Hình thang

W1=251, W2=155.7,H-56.5 Mei và cộng sự [8] Đúc từ khuôn micro Copper and

aluminium

Hình chữ nhật W=137 – 174 D= 400

Silicon Hình chữ nhật

W=100, D= 389 Lee và cộng sự [11] Khắc khô

(dry etching)

Silicon Hình chữ nhật

W=100, D= 100 Hwang và cộng sự [12] Laser Mythacrylate Circular, Dh=8-20

Tổng quan các tham số hình học của kênh micro, chất lỏng làm mát và điều kiện hoạt động được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu khác nhau [13-19] Hình 1 mô tả kênh micro với ba tiết diện điển hình Những tiết diện này là hình vuông, thang và tam giác

Bảng 2 Tóm tắt thông số hình học của kênh và thông số vận hành

Tác giả Môi chất Kích thước

Peng and

Wang [14]

Nước dionise

Hình chữ nhật W=600, H=700

Thép không

gỉ

Tin=30-60oC, G=1480-3947kg/m2s

Đồng Tin=30oC, 60oC,

Pout=1.17bar, G=135-402kg/m2s

Qu và

Mudawar

[16]

Nước dionise

Hình chữ nhật W=215,H=821, N=44.8mm

Đồng G=86-368kg/m2s, Tin

=30-60oC,

Pout=1.13bar Steinke and Nước Hình chữ nhật Đồng G=157-1782kg/m2s, q=5-

Kandlikar

[17]

W=214,H=200, L=57.15

930kw/m2, Tin=22oC, x=0-1

Pout=1.13bar Coleman và

Hình thang, W1=102.8, W2=59.18,H30.1

Silicon q=1.47-449kw/m2,

G=170-477kg/m2s

Hình 1: kênh vi mô song song điển hình

Trong Bảng 2 cho thấy, phần lớn các nghiên cứu được tiến hành trên vật liệu đồng

và silicon, vì đồng là vật liệu rất phổ biến trong các thiết bị nhiệt do có tính dẫn nhiệt cao

và silic là chất bán dẫn tốt được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp điện tử

 Tổn thất áp suất

Khi thiết kế một ứng dụng có sử dụng kênh giải nhiệt micro thì phải quan tâm đến đặc tính sụt áp trên kênh micro Vì đường kính thủy lực của kênh rất nhỏ, đối với dòng 1 pha, sự sụt áp trên 1 đơn vị chiều dài sẽ lớn hơn sự sụt áp trên kênh macro trong cùng điều kiện hoạt động Mặc dù có sự sụt áp suất lớn, nhưng tản nhiệt kênh micro vẫn được nghiên cứu nhiều vì chúng có đặc tính truyền nhiệt cao Do có sự sụt áp lớn nên cũng cần đến công suất bơm lớn, mức tiêu thụ điện năng cũng lớn hơn Vì vậy, việc nghiên cứu sự giảm

áp suất trong kênh micro cũng rất quan trọng Để khảo sát sự sụt áp trên kênh micro dòng hai pha, thì dòng này được xem như dòng chảy đồng chất hoặc dòng chảy tách biệt Trong

mô hình dòng đồng nhất, hai pha (pha lỏng và pha hơi) sẽ được coi như một pha duy nhất, nghĩa là pha lỏng và pha hơi sẽ có cùng vận tốc Đối với mô hình dòng chảy tách biệt, một pha chỉ chứa chát lỏng, pha kia chỉ chứa hơi, vận tốc mỗi pha không nhất thiết bằng nhau

Sự sụt giảm áp lực trên kênh chủ yếu phụ thuộc vào các đặc tính chất lỏng (mật độ, độ nhớt và sức căng bề mặt), dòng chất (vận tốc dòng chảy, lưu lượng khối hoặc số Reynolds), nguồn nhiệt cung cấp (nhiệt độ trên thành kênh), chất lượng hơi và kích thước hình học kênh (tỉ lệ L/D và tiết diện mặt cắt ngang kênh)

Các tác giả cũng nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số lên đặc tính sụt áp của kênh vi mô, phân tích sự sụt áp trong dòng 1 pha, dòng 2 pha trong điều kiện đầu vào quá lạnh và đâu ra bão hòa trong kênh micro

Các nghiên cứu sự sụt áp trên dòng một pha thì không nhiều Barlak cùng cộng sự [20] tiến hành thí nghiệm trên các ống micro (D = 200, 250, 400, 505 và 589) có tỷ lệ L/D trong khoảng 16 - 265 sử dụng nước làm mát Họ thấy rằng ở số Reynolds thấp (Re

<2000), sự giảm áp lực là ít phụ thuộc vào tỷ lệ L/D và có mối quan hệ tuyến tính giữa sự sụt áp suất và hệ số Reynolds Trong khi đó, khi tăng hệ số Reynolds cao(Re >2000) thì sự giảm áp lực phụ thuộc rất nhiều vào tỷ lệ L/D

Yun cùng cộng sự [21] thực hiện hai thí nghiệm dòng 2 pha kênh micro có đường kính thủy lực của 1,44 mm, dùng môi chất là R410a Họ nhận thấy rằng sự giảm áp suất tăng lên khi giữ nhiệt độ bão hoà, tăng dòng chất, hoặc sự giảm áp suất giảm khi giữ nguyên dòng chất, tăng nhiệt độ bão hoà (thay đổi độ nhớt và mật độ của R410A)

 Sự truyền nhiệt

Sự truyền nhiệt là yếu tố quan trọng nhất của bộ tản nhiệt kênh vi mô Sự truyền nhiệt phụ thuộc vào đặc tính chất lỏng (mật độ và độ nhớt), lưu lượng, dòng nhiệt, hình học kênh (tiết diện mặt cắt và tỉ lệ chiều dài/đường kính) và chất lượng hơi Các nghiên cứu được thí nghiệm trên dòng 1 pha và 2 pha nhưng chủ yếu tập trung nghiên cứu trên dòng 2 pha

Tsukamoto và Imai [22] đã thiết kế thiết bị bay hơi có hình dạng chữ V cho dòng nhiệt cao, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng lớn hơn 100 W/cm2 Kim và Kwon [23] đã kết hợp thiết bị bay hơi kênh micro với bộ chuyển hóa thành buồng đốt kênh micro Lazarek and Black [24] đã thiết kế thiết bị bay hơi dạng ống đơn, đường kính 3.15 mm, với môi chất là R-113, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng lên đến 38 W/cm2 Wambsganss và cộng sự [25] cũng thiết kế thiết bị bay hơi dạng ống đơn, đường kính 2.92 mm, cũng với môi chất là R-113, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng lên đến 9.075 W/cm2 Tran và cộng sự [26] đã thiết kế thiết bị bay hơi dạng ống đơn,

đường kính 2,46 mm và dạng kênh hình chữ nhật (4.06 x 1.7 mm) với môi chất là R-12, các thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng khoảng 12.9 W/cm2 Kew and Cornwell [27] đã thiết kế các thiết bị bay hơi dạng ống đơn, đường kính 1.39–3.69 mm, với môi chất

là R-141b Ravigururajan [28] đã thiết kế thiết bị bay hơi với kênh dạng hình chữ nhật, bao gồm 54 kênh song song nhau, kích thước 0.27 x 1.0 mm , với môi chất là R-124 , thiết

bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng khoảng 300W Hệ số trao đổi nhiệt giảm đều khi tăng hệ số cân bằng nhiệt động Yan and Lin [29] đã thiết kế các thiết bị bay hơi dạng ống, bao gồm 28 ống song song nhau, có đường kính 2 mm, môi chất là R-134a, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng khoảng 2 W/cm2 Bao và cộng sự [30] đã thiết kế các thiết

bị bay hơi dạng ống đơn, có đường kính 1.95 mm, môi chất là R-12 và HCFC 123, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng khoảng 20 W/cm2 Lee and Lee [31] đã thiết kế các thiết bị bay hơi với kênh dạng hình chữ nhật, bao gồm 3 kênh song song nhau, với chiều rộng là 20 mm, chiều sâu là 0.4 và 2 mm , môi chất là R-113, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng khoảng 1.5 W/cm2 Warrier và cộng sự [32] đã thiết kế các thiết

bị bay hơi với kênh dạng hình chữ nhật, bao gồm 5 kênh song song nhau, với đường kính 0.75 mm, môi chất là FC, thiết bị này có thể giải phóng một nhiệt lượng khoảng 5.99 W/cm2 Hệ số trao đổi nhiệt giảm đều khi tăng hệ số cân bằng nhiệt động

 Đối với môi chất là CO 2

Liên quan đến các bộ trao đổi nhiệt compact dùng trong hệ thống điều hòa không khí dùng môi chất lạnh là CO2, một số nghiên cứu đã đề cập nhưng số lượng còn khiêm tốn Ngo cùng cộng sự [33] đã nghiên cứu trên hai bộ trao đổi nhiệt kênh micro loại cánh dạng chữ S và loại cánh zigzag cho chu trình CO2 Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng tổn thất

áp suất thu được từ loại cánh chữ S nhỏ hơn 4-5 lần loại zigzag; tuy nhiên, chỉ số Nuselt thu được từ loại cánh chữ S cũng chỉ bằng 24-34% loại cánh zigzag Elbel và Hrnjak[34]

đã phát triển hệ thống điều hòa không khí dùng môi chất CO2 và cải tiến hệ thống bằng phương pháp FGB (Flash Gas Bypass), phương pháp này đã giúp chu trình tiến gần về quá trình tiết lưu đẳng enthalpy Yun cùng cộng sự [35] đã nghiên cứu bằng phương pháp số

bộ trao đổi nhiệt kênh micro dùng trong hệ thống điều hòa không khí CO2 Kết quả cho thấy rằng chỉ số hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt này được cải thiện khi tăng vùng hai pha và thay đổi khoảng cách giữa các cánh Cheng cùng cộng sự [36-39] đã nghiên cứu các mô

hình truyền nhiệt khi sôi của CO2 trong các ống đặt nằm ngang với kích thước từ micro đến mini

Pettersen [40] nghiên cứu về sự bay hơi của CO2 trong ống micro với đường kính 0.8mm, ở điều kiện mật độ dòng chất và nhiệt độ bão hòa cao, sự bay hơi hoàn toàn đã ảnh hưởng đáng kể đến đặc điểm truyền nhiệt của CO2 Zhao và cộng sự [41] đã thực nghiệm cho dòng chảy sôi của CO2 và R134a trong một kênh vi mô, cho độ khô 0,05-0,3 Họ kết luận rằng, mật độ dòng chất có ảnh hưởng rất nhỏ đến hệ số truyền nhiệt của cả CO2 và R134a Ngoài ra, hệ số truyền nhiệt của CO2 cao hơn khoảng 200% hệ số truyền nhiệt của R134a Hihara và Tanaka [42] đã nghiên cứu hệ số truyền nhiệt của CO2 trong một ống đơn đường kính 1.0mm, họ thấy rằng sự bay hơi hoàn toàn của CO2 phụ thuộc vào nhiệt

độ bão hòa, mật độ dòng chất và dòng nhiệt Yun cùng cộng sự [43] thực nghiệm đo hệ số truyền nhiệt của CO2 trong ống mini với đường kính bên trong của 2.0 và 0.98mm, dòng nhiệt từ 10-20kW/m2K, hệ số truyền nhiệt chịu ảnh hưởng đáng kể bởi sự bốc hơi hoàn toàn Các sự bốc hơi hoàn toàn thường xảy ra khi chất lượng hơi từ 0,3-0,4

Yun cùng cộng sự [44] nghiên cứu kênh micro hình chữ nhật có kích thước từ 1.08mm – 1.54mm, trong điều kiện thay đổi mật độ dòng chất từ 200-400kg/m2s, dòng nhiệt từ 10-20kW/ m2, duy trì nhiệt độ bão hoà ở 0, 5 và 10oC Họ kết luận rằng, hệ số trao đổi nhiệt của CO2 cao hơn khoảng 53% so với R134a, khi tăng mật độ dòng nhiệt thì

hệ số tỏa nhiệt đối lưu của CO2 tăng; khi giảm đường kính kênh thì hệ số này cải thiệt tốt hơn

Thome và Ribatski [45] đã tổng quan các nghiên cứu về truyền nhiệt khi sôi của

CO2 Dựa trên cơ sở dữ liệu thực nghiệm từ một số nghiên cứu độc lập ở các phòng thí nghiệm khác nhau, họ đánh giá có mối tương quan giữa các nghiên cứu của Liu và Winterton [46]; Hwang cùng cộng sự [47] ; Thome và El Hajal [48]; Yoon cùng cộng sự [49]; Thome cùng cộng sự [50]; Zhang cùng cộng sự [51] Một số kết quả thực nghiệm trong [52-64] về hệ số tỏa nhiệt khi sôi được thể hiện ở Bảng 3 Trong đó một số thông số được đề cập như nhiệt độ, áp suất, mật độ dòng khối và mật độ dòng nhiệt

Bảng 3 Dữ liệu thực nghiệm của hệ số tỏa nhiệt khi sôi

T sat (oC)/P sat (Mpa)/G (kg/m2s)q(kWm-2)/x

Kích thước kênh:

D(mm)/L(mm)/vật liệu ống

Số điểm dữ liệu

/6-20/0.05-0.94 Yun cùng cộng sự

[53]

5-10/3.97-4.5/170-340 /10-20/0.09-0.92

/20-40/0.01-0.9

①4.57/4200; ② 7.75/4200 / Thép không gỉ

112

Mastrullo cùng cộng

sự [57,58]

349/9.6-20.3/0.02-0.98

Oh cùng cộng sự

[59]

-5-5/3.05-3.97/200-500 /10-30/0.007-0.77

Oh cùng cộng sự

[60]

30/0.04-0.93

-408.6/5-15.5/0.08-0.83

①6.1/150; ② 3.5/150 /Đồng

210

Ducoulombier cùng

1400/10-30/0-0.99

-10-0/2.64-3.49/200-0.529/159.3/ Thép không gỉ 1270

Pamitran cùng cộng

sự [63]

1-10/3.57-4.5/200-600 /20-30/0.01-0.99

①1.5/2000; ② 3/2000 / Thép không gỉ

162

Ozawa cùng cộng sự

[64]

21.98-26.76/6-6.7 /300/10-25/0.02-0.88

Các kết quả về công nghệ ứng dụng môi chất lạnh CO2 trong hệ thống điều hòa không khí cũng đã được triển khai nhưng không nhiều Sato cùng cộng sự [65] đã công bố bản quyền sáng chế một hệ thống cấp nước nóng và điều hòa không khí dùng môi chất lạnh

CO2 Dienhart cùng cộng sự [66] đã công bố bản quyền về tối ưu hoạt động của hệ thống điều hòa không khí dùng CO2 Dubé [67] đã công bố bằng sáng chế hệ thống điều hòa không khí CO2 cho bề mặt trượt băng Công ty Bitzer và Carrier [68,69] đã giới thiệu các

hệ thống lạnh dùng CO2 ra thị trường Tuy nhiên các bộ trao đổi nhiệt trong [65-69] dùng loại kích thước truyền thống chứ không phải loại compact như mini hay micro

4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước:

Truyền nhiệt micro là một hướng rất mới ở Việt Nam Hiện nay, rất ít nhà khoa học trong nước nghiên cứu về thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro, bộ tản nhiệt kênh micro Dang cùng cộng sự [70-75] đã nghiên cứu về truyền nhiệt kênh mini và micro nhưng chỉ giới

hạn chủ yếu ở dòng một pha và môi chất làm việc là nước Nghiên cứu về các bộ bay hơi kênh micro dùng môi chất lạnh CO2 hiện nay ở Việt Nam chưa có nhà khoa học nào nghiên cứu

V LÝ DO CHỌN CƠ SỞ ĐÀO TẠO

- Trường ĐHSPKT TPHCM là một trường đào tạo có uy tín lớn trong nước

Hình 2 Hệ thống đo nhiệt độ, áp suất và nguồn tại Phòng thí nghiệm Nhiệt Lưu chất và Năng lượng tái tạo – Bộ môn Công nghệ Nhiệt – Điện lạnh – Trường ĐHSPKT Tp HCM

- Để tiến hành thực nghiệm, hệ thống điều hòa không khí này được thực nghiệm tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Một số thực nghiệm khác cũng có thể được triển khai tại Phòng thí nghiệm Nhiệt – lưu chất, Trường Đại học Trung Nguyên – Đài Loan Hình 2 và hình 3 giới thiệu hai hệ thống thí nghiệm các bộ tản nhiệt tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM và Trường Đại học Trung Nguyên - Đài Loan

Hình 3 Hệ thống thí nghiệm bộ tản nhiệt kênh mini/micro tại Phòng thí nghiệm

Nhiệt – lưu chất, Trường Đại học Trung Nguyên – Đài Loan

Một số thiết bị có thể được sử dụng để làm thực nghiệm cho bộ trao đổi nhiệt compact (kênh mini) dùng môi chất CO2 được liệt kê như sau:

1 Cảm biến nhiệt độ T

2 Bơm, mã hiệu PU-2087, sản xuất bởi Jasco

3 Điện trở, mã hiệu AXW-8, sản xuất bởi Medilab

4 Cảm biến áp suất, mã hiệu PMP4110, sản xuất bởi Duck

5 Cân điện tử, mã hiệu TE-214S, sản xuất bởi Sartorious

Bảng 4 thể hiện sai số của các dụng cụ đo

Các thông số Sai số

Nhiệt độ  0,1 C

Áp suất  0,025% FS Lưu lượng khối lượng  0,0015 g Chiều sâu kênh  7 m Chiều rộng kênh  10 m Chiều dài kênh  70 m