Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό
Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται τάση σμίκρυνσης του μεγέθους, και αύξησης της διαχειριζόμενης ενέργειας από τα ηλεκτρονικά ισχύος, τα οποία χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, υβριδικά αυτοκίνητα και άλλες τεχνολογίες. Έτσι έχει προκύψει η ανάγκη ανάπτυξης μεθόδων ψύξης πολύ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2023
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/24753 |
| id |
nemertes-10889-24753 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-247532023-03-10T04:36:51Z Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό Thermodynamic cycle for spray cooling Κάτσενος, Σπυρίδων Katsenos, Spyridon Ψύξη με ψεκασμό Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας ψύξης με ψεκασμό Παράμετροι βελτίωσης ψύξης με ψεκασμό Υψηλή απαγωγή θερμότητας Λεία επιφάνεια Spray cooling Spray cooling heat transfer mechanisms Spray cooling enhancement parameters High heat dissipation Smooth surface Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται τάση σμίκρυνσης του μεγέθους, και αύξησης της διαχειριζόμενης ενέργειας από τα ηλεκτρονικά ισχύος, τα οποία χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, υβριδικά αυτοκίνητα και άλλες τεχνολογίες. Έτσι έχει προκύψει η ανάγκη ανάπτυξης μεθόδων ψύξης πολύ υψηλής απαγωγής θερμότητας ανά εμβαδόν, αφού όσο αυξάνει η ισχύς των ηλεκτρονικών αυξάνουν και οι απαιτήσεις ψύξης. Διάφορες μέθοδοι ψύξης έχουν προταθεί για την κάλυψη των απαιτήσεων αυτών, με την ίσως πιο ελκυστική να αποτελεί την ψύξη με ψεκασμό, καθώς πέρα από τις πολύ υψηλές δυνατότητες ψύξης που προσφέρει, μπορεί να διατηρήσει χαμηλή και ομοιόμορφη θερμοκρασία στην επιφάνεια του ηλεκτρονικού. Στο παρόν κείμενο, παρουσιάζονται, αρχικά οι μηχανισμοί μετάδοσης θερμότητας και οι παράμετροι βελτίωσης της ψύξης με ψεκασμό, με βάση την βιβλιογραφία, και στη συνέχεια η πειραματική εγκατάσταση που αναπτύχθηκε για την λήψη μετρήσεων. Στην εγκατάσταση που αναπτύχθηκε, έγιναν πειραματικές μετρήσεις για ένα ακροφύσιο, το οποίο τοποθετείται σε 2 διαφορετικές αποστάσεις, από την επιφάνεια, και για τέσσερις παροχές ψυκτικού R410A, σε ένα κλειστό ψυκτικό κύκλο. Ο μέγιστος ρυθμός απαγωγής θερμότητας έφτασε τα 223.3 W/cm2, και ο μέγιστος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας άγγιξε τα 59.3kW/m2K, ενώ επίσης αναπτύχθηκαν και οι θερμοδυναμικοί κύκλοι, για κάθε παροχή και ύψος, μέσω των οποίων υπολογίστηκε η απόδοση ψύξης, που παρουσίασε τιμές από 15,71% έως και 32,95%. Τέλος, συγκρίνονται τα πειραματικά αποτελέσματα με αντίστοιχα βιβλιογραφικά, και προκύπτει ότι αυτά αν και βρίσκονται σε σχετική συμφωνία, η εγκατάσταση έχει χώρο για βελτίωση των παραμέτρων της. In recent years, there has been a trend towards downsizing and increasing the energy managed by power electronics, which are being implemented in renewable energy applications, hybrid cars, and other technologies. This has led to increased demand for the development of cooling methods that can dissipate extremely high heat per unit area, as the cooling requirements of electronics increase with their power. Various cooling methods have been proposed to meet these requirements, with spray cooling being one of the most attractive options due to its high cooling capability and ability to maintain low and uniform surface temperatures. This paper presents an analysis of heat transfer mechanisms and enhancement parameters based on the literature, as well as the experimental setup developed to obtain measurements. The experimental measurements were conducted by the research team, using one nozzle placed at two different distances from the surface, and four R410A coolant fluxes, in a closed loop cooling cycle. The maximum heat dissipation rate achieved was 223.3W/cm2, and the maximum heat transfer coefficient reached 59.3kW/m2K. Thermodynamic cycles for every coolant flow and height were also developed, through which the cooling efficiency calculated, fluctuating between 15,71% and 32,95%. Finally, the experimental results are compared with corresponding literature results, and it is concluded that, although they are in relative agreement, there is still room for improvement in the installation’s parameters to achieve the highest rates. 2023-03-09T08:38:45Z 2023-03-09T08:38:45Z 2023-03-09 https://hdl.handle.net/10889/24753 el CC0 1.0 Universal http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/ application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ψύξη με ψεκασμό Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας ψύξης με ψεκασμό Παράμετροι βελτίωσης ψύξης με ψεκασμό Υψηλή απαγωγή θερμότητας Λεία επιφάνεια Spray cooling Spray cooling heat transfer mechanisms Spray cooling enhancement parameters High heat dissipation Smooth surface |
| spellingShingle |
Ψύξη με ψεκασμό Μηχανισμοί μεταφοράς θερμότητας ψύξης με ψεκασμό Παράμετροι βελτίωσης ψύξης με ψεκασμό Υψηλή απαγωγή θερμότητας Λεία επιφάνεια Spray cooling Spray cooling heat transfer mechanisms Spray cooling enhancement parameters High heat dissipation Smooth surface Κάτσενος, Σπυρίδων Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| description |
Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται τάση σμίκρυνσης του μεγέθους, και αύξησης της διαχειριζόμενης ενέργειας από τα ηλεκτρονικά ισχύος, τα οποία χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, υβριδικά αυτοκίνητα και άλλες τεχνολογίες. Έτσι έχει προκύψει η ανάγκη ανάπτυξης μεθόδων ψύξης πολύ υψηλής απαγωγής θερμότητας ανά εμβαδόν, αφού όσο αυξάνει η ισχύς των ηλεκτρονικών αυξάνουν και οι απαιτήσεις ψύξης. Διάφορες μέθοδοι ψύξης έχουν προταθεί για την κάλυψη των απαιτήσεων αυτών, με την ίσως πιο ελκυστική να αποτελεί την ψύξη με ψεκασμό, καθώς πέρα από τις πολύ υψηλές δυνατότητες ψύξης που προσφέρει, μπορεί να διατηρήσει χαμηλή και ομοιόμορφη θερμοκρασία στην επιφάνεια του ηλεκτρονικού. Στο παρόν κείμενο, παρουσιάζονται, αρχικά οι μηχανισμοί μετάδοσης θερμότητας και οι παράμετροι βελτίωσης της ψύξης με ψεκασμό, με βάση την βιβλιογραφία, και στη συνέχεια η πειραματική εγκατάσταση που αναπτύχθηκε για την λήψη μετρήσεων. Στην εγκατάσταση που αναπτύχθηκε, έγιναν πειραματικές μετρήσεις για ένα ακροφύσιο, το οποίο τοποθετείται σε 2 διαφορετικές αποστάσεις, από την επιφάνεια, και για τέσσερις παροχές ψυκτικού R410A, σε ένα κλειστό ψυκτικό κύκλο. Ο μέγιστος ρυθμός απαγωγής θερμότητας έφτασε τα 223.3 W/cm2, και ο μέγιστος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας άγγιξε τα 59.3kW/m2K, ενώ επίσης αναπτύχθηκαν και οι θερμοδυναμικοί κύκλοι, για κάθε παροχή και ύψος, μέσω των οποίων υπολογίστηκε η απόδοση ψύξης, που παρουσίασε τιμές από 15,71% έως και 32,95%. Τέλος, συγκρίνονται τα πειραματικά αποτελέσματα με αντίστοιχα βιβλιογραφικά, και προκύπτει ότι αυτά αν και βρίσκονται σε σχετική συμφωνία, η εγκατάσταση έχει χώρο για βελτίωση των παραμέτρων της. |
| author2 |
Katsenos, Spyridon |
| author_facet |
Katsenos, Spyridon Κάτσενος, Σπυρίδων |
| author |
Κάτσενος, Σπυρίδων |
| author_sort |
Κάτσενος, Σπυρίδων |
| title |
Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| title_short |
Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| title_full |
Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| title_fullStr |
Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| title_full_unstemmed |
Θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| title_sort |
θερμοδυναμικός κύκλος για ψύξη με ψεκασμό |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/24753 |
| work_keys_str_mv |
AT katsenosspyridōn thermodynamikoskyklosgiapsyxēmepsekasmo AT katsenosspyridōn thermodynamiccycleforspraycooling |
| _version_ |
1771297233877073920 |
