Luận văn Ảnh huởng của lưu luợng và nhiệt ðộ ðến truyền nhiệt và tổn thất áp suất trong quá trình bay hơi của kênh micro (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Ảnh huởng của lưu luợng và nhiệt ðộ ðến truyền nhiệt và tổn thất áp suất trong quá trình bay hơi của kênh micro (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN TẤN SA ẢNH HUỞNG CỦA LƯU LUỢNG VÀ NHIỆT ÐỘ ÐẾN TRUYỀN NHIỆT VÀ TỔN THẤT ÁP SUẤT TRONG QUÁ TRÌNH BAY HƠI CỦA KÊNH MICRO NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 S K C0 0 5 0 2 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN TẤN SA ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG VÀ NHIỆT ĐỘ ĐẾN TRUYỀN NHIỆT VÀ TỔN THẤT ÁP SUẤT TRONG QUÁ TRÌNH BAY HƠI CỦA KÊNH MICRO NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT MÃ SỐ: 60520115 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2016
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN TẤN SA ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG VÀ NHIỆT ĐỘ ĐẾN TRUYỀN NHIỆT VÀ TỔN THẤT ÁP SUẤT TRONG QUÁ TRÌNH BAY HƠI CỦA KÊNH MICRO NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG NCS. LÊ BÁ TÂN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2016
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Nguyễn Tấn Sa Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 25/06/1990 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: Nhơn Hậu, An Nhơn, Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 36/36A Đường 5, phường Linh Chiểu, Quận Thủ Đức, TPHCM Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0902622114 Fax: E-mail: nguyentansa@yahoo.com.vn II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2008 đến 7/2012. Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM. Ngành học: Kỹ thuật Nhiệt – Điện lạnh. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp:Nghiên cứu ảnh hưởng của hình dáng và vật liệu đến tản nhiệt cho đèn led công nghiệp. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 7/2012 tại Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM. Người hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Thành Trung III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2012 – 2013 Cty CP tư vấn xây dựng Sagen KS thiết kế ĐHKK 2013 - 2015 Cty TNHH tư vấn dự án SEAS KS thiết kế ĐHKK 2015 - 2016 Indochine Engineering Viet Nam KS thiết kế ĐHKK i
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Nguyễn Tấn Sa, học viên cao học ngành Kỹ thuật nhiệt khóa 2015 – 2017A. Tôi cam đoan luận văn thạc sĩ “Ảnh hưởng của lưu lượng và nhiệt độ nước đến truyền nhiệt và tổn thất áp suất trong quá trình bay hơi của kênh micro” là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 10 năm 2016 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Nguyễn Tấn Sa ii
6. LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên em xin được gửi tới thầy PGS.TS. Đặng Thành Trung và NCS. Lê Bá Tân lời cảm ơn chân thành nhất, thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và luôn quan tâm, động viên trong suốt quá trình thực hiện đồ án để em có thể hoàn thành tốt bài luận văn “Ảnh hưởng của lưu lượng và nhiệt độ nước đến truyền nhiệt và tổn thất áp suất trong quá trình bay hơi của kênh micro”. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy đã hướng dẫn em trong quá trình mô phỏng cung cấp và hỗ trợ về thiết bị cũng như phương pháp làm thực nghiệm để em có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Em cũng xin được chân thành cảm ơn toàn bộ các thầy cô bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh. Các thầy cô đã truyền đạt những kiến thức rất quý báu và luôn tạo điều kiện tốt nhất để chúng em có thể nghiên cứu và hoàn thành đồ án. Dù đã rất cố gắng để thực hiện luận văn nhưng do hạn chế về trình độ, thời gian và nguồn tài liệu tham khảo nên em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy cô, các bạn học viên để luận văn được hoàn thiện hơn. Học viên thực hiện iii
7. TÓM TẮT Đề tài này tập trung nghiên cứu đánh giá sự ảnh hưởng của lưu lượng và nhiệt độ nước vào đến quá trình bay hơi trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro. Trong nghiên cứu này, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bay hơi đã được thay đổi, như nhiệt độ nước đầu vào và lưu lượng nước cấp cho kênh bằng phương pháp mô phỏng số và thực nghiệm. Từ đó, tác giả đánh giá và rút ra kết luận về kết quả đạt được. Dựa trên cơ sở tài liệu bài báo nghiên cứu khoa học và các đề tài nghiên cứu khác về hình dáng, kích thước và các tính chất vật lí của dòng chảy trong bộ trao đổi nhiệt kênh micro, tôi đã tiến hành mô hình hóa thiết bị phù hợp với mục tiêu nghiên cứu. Sau đó, mô phỏng số được tiến hành để thu được các kết quả số liệu và từ những số liệu cụ thể này để gia công, chế tạo mẫu thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro. Sau khi có được mẫu, tôi tiến hành thí nghiệm đo đạc các số liệu thực nghiệm để từ đó so sánh, đối chiếu với kết quả mô phỏng và đưa ra những nhận xét, kết luận đối với từng đại lượng có liên quan như nhiệt độ, lưu lượng, ảnh hưởng như thế nào đến quá trình bay hơi. Trong đề tài này đã ứng dụng được phiên bản mới nhất phần mềm mô phỏng Comsol 5.2a trong việc mô phỏng dòng thay đổi pha, trình bày cụ thể các bước mô phỏng mô hình kênh micro. Kết quả so sánh giữa mô phỏng và thực nghiệm đã đạt được những kết quả có độ chính xác cao, với phần trăm sai lệch cực đại nhỏ hơn 5%. iv
8. ABSTRACT This thesis focused on assessing the impact of water flow rate and inlet temperature to the evaporation of microchannel heat exchanger. In this study, effects to evaporation were changed such as water flow rate and inlet temperature of the channel by numerical simulation and experiment methods. From that assessment, conclusions on the results were achieved. Based on literature reviews and other research topics in shape, size and the physical properties of the flow in microchannel heat exchangers, author modeled equipments consistently with the research objectives. Then, the numerical results were used to design the microchannel heat exchangers. After obtaining samples, author performed experiments to obtain the experimental data and compared them with simulation results, and provided comments and conclusions for each relevant quantities such as temperature and flow rate which influenced to the evaporation process. The thesis was applied the latest version of simulation software - Comsol 5.2a - in changing phase flow simulation, presented specific steps microphone channel simulation model. Comparison results between n.umerical simulation and experimental data are in good agreements, with the maximum percentage error is less than 5%. v
9. MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CÁM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix DANH SÁCH HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xv Chương I 1 TỔNG QUAN 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Tổng quan các nghiên cứu liên quan 2 1.2.1 Ảnh hưởng của hình dáng kênh. 4 1.2.2 Ảnh hưởng của sơ đồ dòng chảy và hình dáng bong bóng trong kênh. 5 1.2.3 Nghiên cứu về các phương trình toán học. 6 1.2.4 Nghiên cứu về tổn thất áp suất và truyền nhiệt trong kênh micro. 13 1.3 Mục đích của đề tài 22 1.4 Giới hạn đề tài 22 1.5 Phương pháp nghiên cứu 22 Chương II 23 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ PHỎNG SỐ 23 2.1 Cơ sở lý thuyết 23 vi
10. 2.1.1 Lý thuyết truyền nhiệt 23 2.1.2 Dòng chảy lưu chất, mô hình dòng chảy rối k – ε 24 2.2 Thiết kế mô hình 32 2.3 Mô phỏng số 36 2.3.1 Giới thiệu mô phỏng số 36 2.3.2 Mô phỏng bằng COMSOL MULTIPHYSICS 5.2a 37 Chương III 54 THIẾT LẬP THỰC NGHIỆM 54 3.1 Mô hình bộ trao đổi nhiệt kênh micro 54 3.1.1 Kích thước bộ trao đổi nhiệt 54 3.1.2 Hoàn thiện mẫu thí nghiệm 54 3.2 Mô hình thực nghiệm. 58 3.3 Dụng cụ thí nghiệm. 59 3.3.1 Bơm li tâm 59 3.3.2 Bình điều áp 60 3.3.3 Điện trở 60 3.3.4 Dimmer 60 3.3.5 Bộ xử lí tín hiệu MX100 61 3.3.6 Cân điện tử 62 3.3.7 Bộ gia nhiệt nước 62 3.3.8 Các thiết bị phụ khác 63 3.4 Đo số liệu 65 3.4.1 Đo lưu lượng 65 3.4.2 Đo nhiệt độ 65 3.4.3 Đo áp suất 66 vii
11. Chương IV 67 CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67 4.1 Các kết quả mô phỏng 67 4.1.1 Thay đổi lưu lượng khi cố định nhiệt độ nước vào 69 4.1.2 Thay đổi nhiệt độ khi cố định lưu lượng nước vào 70 4.2 Các kết quả về thí nghiệm 72 4.2.1 Thay đổi lưu lượng khi cố định nhiệt độ nước vào 72 4.2.2 Thay đổi nhiệt độ khi cố định lưu lượng nước vào 75 4.2.3 Tổn thất áp suất qua kênh micro 77 Chương V 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 viii
12. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 2 Ac : Diện tích mặt cắt, m . BTĐN : Bộ 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. MCE : Microchannel Evaporator - Thiết bị bay hơi kênh micro. NTU : Chỉ số truyền nhiệt đơn vị (Number of Transfer Unit). Nu : Chỉ 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 : Chỉ số Reynolds. T : Nhiệt độ, K.  : Độ nhớt động lực học, Ns/m2. : Khối lượng riêng, kg/m3.  : Hệ số dẫn nhiệt, W/mK. ω : Vận tốc, m/s. η : Hiệu suất, %. ix
13.  : Chỉ số hoàn thiện, W/kPa. t : Nhiệt độ chênh lệch, K. p : Tổn thất áp suất, Pa. T_in : Nhiệt độ nước vào, oC. T_out : Nhiệt độ hơi ra, oC. G_in : Lưu lượng khối lượng, g/s. o T_out avg : Nhiệt độ trung bình hơi ra, C. x
14. DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1. Mô tả truyền nhiệt của dòng thứ cấp qua rãnh 4 Hình 1.2. Ảnh hưởng của sơ đồ dòng chảyvà hình dáng bong bóng trong kênh. 5 Hình 1.3. Tỷ số cạnh và tổn thất áp suất 14 Hình 1.4. Mô tả tổn thất áp suất kênh micro dòng 2 pha so với dòng 1 pha 14 Hình 1.5. Mô tả khi tăng lưu lượng thì truyền nhiệt tăng 15 Hình 1.6. Mô hình kênh micro mở rộng 16 Hình 1.7. Mô hình kênh micro có rãnh cắt ngang 16 Hình 1.8. Mô hình thí nghiệm 18 Hình 1.9. Mô hình thí nghiệm thiết bị bay hơi kênh micro 18 Hình 1.10. Mô hình sự tăng áp suất theo mật độ dòng nhiệt 19 Hình 1.11. Mô hình tổn thất áp suất phụ thuộc vào mật độ khối lượng và lượng hơi ra 20 Hình 1.12. Mô tả quan hệ giữa tổn thất áp suất và lưu lượng 20 Hình 2.1. Mô hình kênh micro đầy đủ 34 Hình 2.2. Tấm nhôm 34 Hình 2.3. Kích thước khối lưu chất 35 Hình 2.4. Tấm PMMA 35 Hình 2.5. Khối điện trở 36 Hình 2.6. Chọn Model 38 Hình 2.7. Chọn module 39 Hình 2.8. Import mô hình vào Comsol 39 Hình 2.9. Chỉnh đơn vị về mm 40 Hình 2.10. Mô hình graphics 41 xi
15. Hình 2.11. Vào mục Explicit định dạng khối 42 Hình 2.12. Chọn thêm vật liệu 43 Hình 2.13. Vật liệu sau khi đã được thêm vào 43 Hình 2.14. Chọn đặc tính biến đổi pha 45 Hình 2.15. Nhập thông số biến đổi pha 45 Hình 2.16. Nhập vật liệu biến đổi pha 46 Hình 2.17. Nhập nhiệt lượng nguồn nhiệt 46 Hình 2.18. Chọn thiết lập nhiệt độ 47 Hình 2.19. Nhập T_in 47 Hình 2.20. Nhập giá trị cho mục Convective heat flux 48 Hình 2.21. Thiết lập module dòng chảy 48 Hình 2.22. Thiết lập Inlet 49 Hình 2.23. Chọn biên cho Inlet 49 Hình 2.24. Thiết lập lưu lượng khối lượng 50 Hình 2.25. Thiết lập điều kiện biên Outlet 50 Hình 2.26. Hình ảnh sau khi Build all. 51 Hình 2.27. Nhập Relative Tolerance 51 Hình 2.28. Kết quả sau khi tính toán 51 Hình 2.29. Chọn 3D Plot Group 52 Hình 2.30. Chọn xuất kết quả nhiệt ẩn 52 Hình 3.1. Mẫu trao đổi nhiệt thực nghiệm. 54 Hình 3.2. Hỗn hợp keo sau khi hòa trộn. 55 Hình 3.3. Mẫu thiết bị sau khi áp tấm PMMA. 55 Hình 3.4. Đặt cẩn thận tấm PMMA lên bộ trao đổi nhiệt kênh micro 56 Hình 3.5. Thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro sau khi đặt khít tấm PMMA 56 xii
16. Hình 3.6. Mẫu thiết bị sau khi được siết bulong và đai ốc 56 Hình 3.7. Mẫu thiết bị được dán keo xung quanh để tăng độ kín 57 Hình 3.8. Mẫu thiết bị thực nghiệm hoàn thiện 57 Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý hệ thống thí nghiệm 58 Hình 3.10. Hệ thống thí nghiệm thực tế 59 Hình 3.11. Bơm li tâm 59 Hình 3.12 Bình điều áp 60 Hình 3.13. Điện trở 60 Hình 3.14. Dimmer 61 Hình 3.15. Bộ xử lí MX100 61 Hình 3.16. Cân điện tử. 62 Hình 3.17. Bộ gia nhiệt nước 63 Hình 3.18. Ampe kìm 63 Hình 3.19. VOM 64 Hình 3.20. Súng bắn nhiệt độ 64 Hình 3.21. Đồng hồ đo nhiệt độ 65 Hình 4.1. Phân bố nhiệt độ dọc trong kênh. 67 Hình 4.2. Phân bố nhiệt độ trong kênh. 67 Hình 4.3. Vùng chuyển pha. 68 Hình 4.4. Phân bố áp suất trong kênh. 68 Hình 4.5. Thời điểm bay hơi khi thay đổi lưu lượng từ 0,3 – 0.7g/s 69 Hình 4.6. Thời điểm bay hơi trong kênh khi thay đổi nhiệt độ từ 40 – 600C 71 Hình 4.7. Vị trí sôi của lưu lượng 0,3g/s 72 Hình 4.8. Vị trí sôi của lưu lượng 0,4g/s 73 Hình 4.9. Vị trí sôi của lưu lượng 0,5g/s 73 xiii
17. Hình 4.10. Thời gian sôi giữa thí nghiệm và mô phỏng 74 Hình 4.11. Mật độ dòng nhiệt khi thay đổi lưu lượng 75 Hình 4.12. Mật độ dòng nhiệt khi thay đổi nhiệt độ 76 xiv
18. DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1: Xác định thông số C 10 Bảng 1.2: Xác định thông số G và B 11 Bảng 1.3: Tổng quan các nghiên cứu về truyền nhiệt kênh micro 21 Bảng 2.1: Các hằng số mô hình dòng chảy rối 31 Bảng 2.2: Thông số các giá trị của bài toán mô phỏng 41 Bảng 2.3: Bảng thứ tự các Domain trong mô hình 43 Bảng 2.4: Bảng thứ tự các Boundary trong mô hình 43 Bảng 2.5: Bảng tên Domain đã thiết lập 44 Bảng 4.1: Các thông số đầu vào khi thay đổi lưu lượng vào 69 Bảng 4.2: Kết quả về nhiệt độ và độ khô ra khi thay đổi lưu lượng vào 70 Bảng 4.3: Các thông số đầu vào khi thay đổi nhiệt độ vào 70 Bảng 4.4: Kết quả về nhiệt độ và độ khô ra khi thay đổi nhiệt độ đầu vào 71 Bảng 4.5: Kết quả về nhiệt độ ra khi thay đổi lưu lượng vào 72 Bảng 4.6: So sánh giữa mô phỏng và thí nghiệm trường hợp thay đổi lưu lượng vào 74 Bảng 4.7: Kết quả về nhiệt độ ra khi thay đổi nhiệt độ vào 75 Bảng 4.8: So sánh giữa mô phỏng và thí nghiệm trường hợp thay đổi nhiệt độ vào. 76 Bảng 4.9: Tổn thất áp suất qua kênh micro theo lưu lượng vào 77 Bảng 4.10: Tổn thất áp suất qua kênh micro theo nhiệt độ vào 77 xv
19. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung Chương I TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Công nghiệp năng lượng là một trong những ngành kinh tế quan trọng và cơ bản của một quốc gia. Nền sản xuất hiện đại chỉ có thể phát triển nhờ sự tồn tại của ngành năng lượng. Là động lực cho các ngành kinh tế, công nghiệp năng lượng được coi như bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống cơ sở hạ tầng sản xuất. Việc phát triển ngành công nghiệp này kéo theo hàng loạt các ngành công nghiệp khác như công nghiệp cơ khí, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, ngành công nghệ Kỹ thuật nhiệt cũng đang từng bước cải thiện để đáp ứng các nhu cầu trong công nghiệp cũng như đời sống. Thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điều hòa không khí cho hệ thống điều hòa không khí, bơm nhiệt, hệ thống lạnh cho phần lớn các chung cư, trung tâm thương mại, hệ thống công nghiệp. Thiết bị trao đổi nhiệt trong hệ thống với mục đích đó là dàn bay hơn, dàn ngưng tụ, hầu hết các thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay là loại ống đồng cánh nhôm, thông số kích thước tùy thuộc theo công suất. Vì kích thước bộ trao đổi nhiệt lớn nhưng công suất thì không cao, dựa vào đặc điểm này người ta đã chế tạo ra bộ trao đổi nhiệt kênh micro với kích thước nhỏ gọn nhưng hệ số truyền nhiệt tăng lên, giá thành thấp hơn. Nắm bắt được những yêu cầu đó, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm theo nhiều chiều hướng khác nhau. Nhiều thí nghiệm đã được thực hiện để có thể thu hẹp được kích thước và khả năng chiếm diện tích của thiết bị mà vẫn có hiệu quả tốt, chi phí chế tạo, lắp đặt hợp lý. Để tiếp nối những nghiên cứu trước đây, tôi đã nghiên cứu quyết định tìm hiểu và nghiên cứu quá trình bay hơi của thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro. Từ 1
20. Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS. Đặng Thành Trung đó, sẽ đưa ra những quan điểm, phương pháp góp phần tối ưu hóa cho khả năng bay hơi của bộ thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro. 1.2 Tổng quan các nghiên cứu liên quan Khi thiết kế một thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro, thì yếu tố hiệu suất kênh phụ thuộc vào việc tăng hệ số truyền nhiệt và giảm tổn thất áp suất khi qua kênh. Vì thế chúng ta cần nghiên cứu rõ ràng về ảnh hưởng đặc tính của lưu chất, đặc tính của hơi, mật độ khối lượng, nhiệt độ vách, hình dạng kênh, tổn thất áp suất khi qua kênh và đặc tính truyền nhiệt của kênh micro. Thiết kế kênh micro đầu tiên được thực hiện bởi Tuckerman và Pease [1] vào năm 1981, mẫu được thiết kế kênh hình chữ nhật như sau (W, H) là (50, 302) µm, môi chất sử dụng là nước, vật liệu của bộ tản nhiệt là silicon, Δtmax = 50 – 1000C, áp suất đầu vào là 31 Psi và kết quả tốt nhất thu được mật độ dòng nhiệt Q = 790 W/cm2. Trong những năm gần đây với phát triển rất nhanh của các thiết bị điện tử, kích thước các thiết bị điện tử trở nên nhỏ gọn hơn và nhiệt cần được thải bỏ khoảng 104 W/m2. Thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro dòng 2 pha thì đáp ứng tốt được điều này [2]. Có nhiều nhà nghiên cứu tập trung vào thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro dòng 2 pha. Các nhà nghiên cứu cố gắng giảm kích thước và tăng cường lượng nhiệt truyền hoặc ứng dụng vào nơi có thể. Vì vậy, trong tương lai gần, thiết bị tản nhiệt kênh micro sẽ nhanh chóng phát triển và được áp dụng rộng rãi như vai trò của nó. Hầu hết các nhà nghiên tập trung vào hình dáng kênh micro cũng như các trạng thái của bong bóng trong kênh micro như là bubbly flow, slug flow, annular flow, slug – annular flow, churn flow [2] . . .; hoặc về sự không ổn định của các dòng chảy trong kênh micro bằng cách tìm ra nguyên nhân của sự không ổn định đó như đảo ngược dòng chảy, sự dao động áp suất, nhiệt độ, độ rung, vấn đề kiểm soát hệ thống, sự mỏi nhiệt [2] ; hoặc dự đoán sự giảm áp suất và đặc điểm truyền nhiệt trong kênh micro bằng cách phát triển các phương trình và 2
21. S K L 0 0 2 1 5 4