Dissertação

Experimental and computational evaluation of the thermohydraulic performance of compact, gravity-driven, closed-loop thermosyphon cooling systems EVALUATED

Um termossifão passivo, desenvolvido pela JJ Cooling Innovation, foi testado para diferentes cargas térmicas, cargas de fluido refrigerante e caudais volumétricos de ar, para dois fluidos com baixo potencial de aquecimento global: R1233zd(E) e R1234ze(E). O protótipo, com uma altura de 66 mm e um microevaporador com dimensões 61 mm x 56 mm, foi testado numa superfície de cobre aquecida com dimensões 40 mm x 40 mm. Várias cargas de fluido refrigerante foram testadas, com um valor óptimo na gama de 40-60%. O termossifão foi testado com R1233zd(E) e uma carga de 46%, potências entre 100 W e 700 W e caudais volumétricos de ar entre 40 CFM e 178 CFM, resultando em temperaturas de junção entre 34°C e 92°C. Testes comparando o R1234ze(E), para uma carga de 51%, com o R1233zd(E), para uma carga de 41%, para potências entre 50 W e 500 W, e caudais volumétricos de ar entre 40 CFM e 118 CFM resultaram em temperaturas de junção semelhantes, entre 32°C e 92°C. Resistências térmicas de 0.081°C/W foram atingidas.. Em vários testes, uma quebra de desempenho do lado esquerdo do protótipo foi observada, e uma microtomografia por raios-X confirmou a existência de bloqueios parciais nesse lado do termossifão. O arranque e o comportamento transiente também foram estudados, mostrando uma elevada estabilidade, à excepção de algumas instabilidades a elevadas cargas de fluido refrigerante e baixas potências.
termossifão, sistema de arrefecimento, recuperação de calor, escoamento bifásico

janeiro 22, 2021, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

John Richard Thome

EPFL/JJ Cooling Innovation SARL

Professor Emérito

ORIENTADOR

António Luís Nobre Moreira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado