Hcmute nghiên cứu đánh giá hiệu quả của thiết bị ngưng tụ kênh micro vuông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT
BỊ NGƯNG TỤ KÊNH MICRO VUÔNG

MÃ SỐ: T2017-34TĐ

SKC 0 0 6 0 6 4

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT
BỊ NGƯNG TỤ KÊNH MICRO VUÔNG
Mã số: T2017-34TĐ

Chủ nhiệm đề tài: GV. Đoàn Minh Hùng

TP. HCM, 05/2018

Luan van


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT
BỊ NGƯNG TỤ KÊNH MICRO VUÔNG

Mã số: T2017-34TĐ

Chủ nhiệm đề tài: Đoàn Minh Hùng
Thành viên đề tài: ThS. Nguyễn Trọng Hiếu
TS. Nguyễn Xuân Viên

TP. HCM, 05/2018

Luan van


MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................. I

DANH SÁCH CÁC HÌNH .................................................................................... III
DANH SÁCH CÁC BẢNG.................................................................................... IV
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................................... V
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................... 5
1.1 Giới thiệu vấn đề nghiên cứu ............................................................................. 5
1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ...................................................... 5
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước ............................................................... 5
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ............................................................. 12
1.3 Mục tiêu đề tài ................................................................................................... 13
1.4 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu ........................................................ 13
1.4.1 Cách tiếp cận ............................................................................................... 13
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 13
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................................... 14
1.5.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 14
1.5.2 Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 14
1.6 Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 14
CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................... 15
2.1 Mơ hình thí nghiệm ........................................................................................... 15
2.2. Thiết kế thiết bị kênh micro ............................................................................ 17
2.3. Mơ hình tốn ..................................................................................................... 21
2.3.1 Dịng chảy lưu chất .................................................................................... 21
2.3.2 Truyền nhiệt ............................................................................................... 22
2.3.3 Phương pháp giải bài tốn ........................................................................ 27
2.4 Hệ thống thí nghiệm .......................................................................................... 27
2.4.1 Sơ đồ thí nghiệm ......................................................................................... 27
2.4.2 Các thiết bị .................................................................................................. 30
2.4.3 Điều kiện và phương pháp thí nghiệm ..................................................... 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 32

I

Luan van


3.1. Nhiệt độ nước ngưng ........................................................................................ 32
3.2. Sự ảnh hưởng của lực trọng trường ............................................................... 32
3.2.1. Độ chênh áp ............................................................................................... 32
3.2.2 Hệ số truyền nhiệt của thiết bị .................................................................. 34
3.2.3. Chỉ số hoàn thiện ....................................................................................... 35
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................... 37
4.1. Kết luận ............................................................................................................. 37
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 38
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 44

II

Luan van


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu phụ thuộc vào kích thước kênh cho dịng chảy tầng
Hình 2.1: Nguyên lý làm việc TBĐN kênh micro
Hình 2.2: Kích thước mẫu thí nghiệm
Hình 2.3: Mẫu thí nghiệm được định vị bởi tấm PMMA
Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống thí nghiệm
Hình 2.5: Hệ thống thí nghiệm đã được lắp đặt hồn chỉnh
Hình 2.6: Mini Boiler
Hình 2.7. Kết quả dữ liệu thu thập được hiển thị bởi máy tính

Hình 3.1: Nhiệt độ nước ngưng khi thay đổi lưu lượng hơi đầu vào.
Hình 3.2: Ví trí các mặt đẳng áp
Hình 3.2: Mối quan hệ giữa độ chênh áp và lưu lượng hơi.
Hình 3.3: Hệ số truyền nhiệt của thiết bị
Hình 3.4: Chỉ số hoàn thiện của thiết bị

III

Luan van


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1: Vị trí lắp và thơng số thu thập của thiết bị đo nhiệt độ và áp suất
Bảng 2: Thơng số đo và độ chính xác

IV

Luan van


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ac

diện tích mặt cắt, m2

Dh

đường kính quy ước, m

h

hệ số tỏa nhiệt đối lưu, W/m2K

k

hệ số truyền nhiệt tổng, W/m2K

L

chiều dài kênh micro, m

m

lưu lượng khối lượng, kg/s

P

đường kính ướt, m

Q

lượng nhiệt truyền qua thiết bị, W

q

mật độ dòng nhiệt, W/m2

R

nhiệt trở, m2K/W

Re

chỉ số Reynolds

T

nhiệt độ, K

Greek symbols


độ nhớt động lực học, Ns/m2



khối lượng riêng, kg/m3



hệ số dẫn nhiệt, W/m K



vận tốc, m/s

T

nhiệt độ chênh lệch, K.

V

Luan van


THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thơng tin chung:
- Tên đề tài: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của thiết bị ngưng tụ kênh micro vuông
- Mã số: T2017-34TĐ
- Chủ nhiệm: GV. Đồn Minh Hùng
- Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. HCM
- Thời gian thực hiện: 15/02/2017 đến 31/05/2018
2. Mục tiêu:
Đặt nền tảng cho hướng nghiên cứu về lĩnh vực truyền nhiệt Micro/nano tại Bộ môn
công nghệ Nhiệt-Điện lạnh, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật nói riêng và các trường đại
học khác trên cả nước nói chung.
Cố gắng bắt kịp các nước tiên tiến một trong những hướng nghiên cứu hiện tại và tương
lai về lĩnh vực cơ khí nhiệt và lưu chất.
Đánh giá hiệu quả truyền nhiệt của thiết bị ngưng tụ kênh micro
3. Tính mới và sáng tạo:
Nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên trong nước và cũng là một trong những nghiên
cứu mới trên thế giới.
4. Kết quả nghiên cứu: Đạt u cầu đặt ra
Q trình thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ trung bình của mơi trường
xung quanh là 32oC. Lưu lượng hơi tại đầu vào được điều chỉnh thay đổi từ 0,01[g/s] đến
0,1[g/s]. Tất cả các giá trị nhiệt độ của lưu chất phía nóng và phía lạnh, nhiệt độ mơi trường
và độ chênh áp của thiết bị được thu thập bằng máy tính thơng qua bộ MX100.
- Phương trình thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ nước ngưng và lưu lượng hơi đã
được xác định bằng phương pháp mô phỏng số.
- Hệ số truyền nhiệt cũng chịu sự ảnh hưởng bởi lực trọng trường, do hiệu quả truyền

nhiệt của quá trình ngưng trong trường hợp kênh micro đặt thẳng đứng tốt hơn so với nằm
ngang dẫn đến độ chênh nhiệt độ trung bình logarit tăng nhanh. Giá trị hệ số truyền nhiệt lớn
nhất trong cả hai trường hợp này được xác định là 5556[W/m2.K]

1

Luan van


- Độ chênh áp của thiết bị ngưng tụ trong trường hợp kênh micro thẳng đứng luôn thấp
hơn so với trường hợp nằm ngang. Trong nghiên cứu này, chênh lệch tổn thất áp suất của hai
trường hợp này là 15 [kPa]. Cũng chính vì độ chênh áp thấp hơn này dẫn đến chỉ số hoàn
thiện của thiết bị kênh micro thẳng đứng ln có giá trị lớn hơn trong cùng điều kiện
5. Sản phẩm:
01 bài báo đăng tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 9(118) 2017,
Quyển 2
01 bài báo đăng tạp chí IJPER, Vol. 1, No. 2, July 2017.
6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
Các kết quả nghiên cứu đăng ở các tạp chí uy tín được trích lục.
Trưởng Đơn vị
(ký, họ và tên)

Chủ nhiệm đề tài
(ký, họ và tên)

2

Luan van

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information:
Project title: Study on heat transfer efficiency of square microchannels on condenser
Code number: T2017-34TĐ
Coordinator: Doan Minh Hung (Minhhung Doan)
Implementing institution: Hochiminh City University of Technology and Education
Duration: from Februay 15, 2017 to May 31, 2018
2. Objective(s):
Study on heat transfer efficiency of square microchannels on condenser.
Build the research on Micro/Nano heat transfer areas at the Department of Heat and
Refrigeration Technology, Hochiminh city University of Technology and Education in
specially and other universities of Vietnam in generally.
Try to follow several developed countries about one of present and future researches
regarding themo-fluidics.
3. Creativeness and innovativeness:
The study is the first research in Vietnam and is also one of the new researches on the
world.
4. Research results:
Study on heat transfer efficiency of the square micro-channels on condenser was done.
Experiments of the micro-channel condenser are under a constant room temperature condition
and at a value of the water flow rate for cooling and the mass flow rate of steam from 0.01
g/s to 0.1 g/s on the square micro-channels that have the width of 500 m. The experimental
data recorded by the MX100 acquisition system.
The numerical simulation results have presented a function for predicting a
relationship between the temperature of condensed water and the mass flow rate of steam.
The two relationship equations of the heat transfer coefficient and the pressure drop
were found out.
The heat transfer efficiency of the condenser in the case of a vertical micro-channels
is higher than in the horizontal case.

3

Luan van


5. Products:
01 paper published on Journal of Science and Technology, The University of Danang,
Vietnam.
01 paper published on International Journal of Power and Energy Research (IJPER),
Vol. 1, No. 2, July 2017. DOI:10.22606/ijper.2017.12005.
6. Effects, transfer alternatives of research results and applicability:
The results publishing on journal of science and technology will be cited by scientists.

4

Luan van


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu vấn đề nghiên cứu
Đặc trưng của thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro là kích thước nhỏ nhưng mật độ dịng
nhiệt lớn như hình 1.1.

Hình 1.1: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu phụ thuộc vào kích thước kênh cho dịng chảy tầng bởi
Kandlikar và Ring
Hiệu quả truyền nhiệt của thiết bị kênh micro phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố; từ nhiệt độ
lưu chất, loại lưu chất, kích thước kênh, sức căn bề mặt, kích thước màng lỏng,... Sự ảnh
hưởng của kích thước, nhiệt độ và lưu lượng giải nước giải nhiệt đến hiệu quả truyền nhiệt
của thiết bị ngưng tụ kênh micro đã được tác giả trình bày trong các nghiên cứu trước, nghiên
cứu này đánh giá hiệu quả của thiết bị ngưng tụ kênh micro qua hệ số truyền nhiệt và lực

trọng trường.
1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Các cơng trình nghiên cứu về thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro cho cả dòng 1 pha và 2
pha trong thời gian gần đây đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Jiang và cộng sự [1] đã
nghiên cứu các mơ hình dịng chảy hai pha để ngưng tụ hỗn hợp ethanol-nước trong các kênh

5

Luan van


micro hình tam giác. Nghiên cứu thực nghiệm chỉ ra các mơ hình dịng chảy bị ảnh hưởng bởi
nồng độ ethanol đầu vào và mật độ dòng khối.
Nghiên cứu thực nghiệm về dòng ngưng tụ của hỗn hợp hydrophobic trong một kênh
micro cũng đã được trình bày bởi Zhang và cộng sự [2]. Sự thay đổi tính kỵ nước của bề mặt
và nồng độ ethanol đóng một vai trị quan trọng trong sự ngưng tụ dòng chảy của hỗn hợp
trong kênh micro.
Tăng cường truyền nhiệt ngưng tụ cho lưu chất không dẫn điện trong bộ tản nhiệt kênh
micro đã được thực hiện bởi Lin và Wang [3]. Kết quả chỉ ra rằng bộ tản nhiệt kênh micro
với kênh dẫn lưu chất micro có thể đạt được hệ số truyền nhiệt tăng từ 5  15%. Ngoài ra, áp
suất qua kênh sẽ giảm trong khoảng 5  25%.
Fronk và Garimella [4] đã nghiên cứu về sự ngưng tụ khí carbon dioxide trong các kênh
micro. Trong nghiên cứu này, các kênh được chế tạo trên một chất nền bằng đồng bằng cách
mạ đồng lên khuôn mẫu bằng phương pháp in thạch bản X-ray và được làm kín bằng các liên
kết khuyếch tán. Mơ hình dịng chảy q độ trong suốt q trình ngưng tụ trong kênh micro
đã được thực hiện trong nghiên cứu [5, 6]. Tuy nhiên, các chất làm lạnh R134a và R1234ze(E)
là lưu chất trong [5]. Nhiệt độ bão hòa là 20  25°C với mật độ dòng khối thay đổi từ 6  50
kg/m2s. Jiang et al. [7] nghiên cứu sự ngưng tụ hỗn hợp ethanol-nước trong các kênh micro
hình thang. Các kết quả thí nghiệm cho thấy các mơ hình dịng chảy liên quan chặt chẽ đến

sự khác biệt về năng lượng tự do bề mặt như nhau. Mghari và cộng sự [8, 9] đã nghiên cứu
tăng cường truyền nhiệt ngưng tụ trong kênh micro khơng trịn và kênh micro vng. Trong
nghiên cứu này, việc giảm đường kính thủy lực kênh micro từ 250  80 μm làm giảm độ dày
của màng ngưng tụ và tăng hệ số truyền nhiệt trung bình lên tới 39% với cùng một mật độ
dòng khối. Yếu tố tăng cường cho hệ số truyền nhiệt đạt 100% là sự tăng góc tiếp xúc từ 6 
15°C. Chen et al. [10] mơ phỏng dịng chảy ngưng tụ trong một kênh micro hình chữ nhật.
Trong nghiên cứu này, pha hơi trong kênh micro tạo thành một cột liên tục với đường kính
giảm dần từ đầu vào tới đầu ra. Tuy nhiên, kết quả trong [10] không thực nghiệm để so sánh
với mô phỏng số. Sử dụng phương pháp khối hữu hạn giải các phương trình tốn học để mơ
phỏng trực tiếp trong khơng gian ba chiều q trình sơi của dịng chảy trong kênh micro hình
chữ nhật được nghiên cứu bởi Ling cùng cộng sự [11]. Kết quả sự kết hợp giữa các bọt bong
bóng làm mật độ dòng nhiệt tăng theo thời gian và lớp màng giữa chất lỏng, bong bóng và
vách khi sơi trong kênh micro là nguyên do chính làm cho mật độ dòng nhiệt lớn.
6

Luan van


Nghiên cứu về tổn thất áp suất, nhiệt lượng và hệ số truyền nhiệt tổng trong một bộ trao
đổi nhiệt kênh micro dịng một pha bằng mơ phỏng số và thực nghiệm được thực hiện bởi
Hernando cùng cộng sự [12]. Kết quả được so sánh phù hợp với lý thuyết truyền nhiệt và
dịng chảy nhớt cổ điển. Khơng có sự ảnh hưởng khi tăng cường sự trao đổi nhiệt hoặc tăng
độ sụt áp suất trong kênh micro. Chu cùng cộng sự [13] đã nghiên cứu đặc tính sụt giảm áp
suất do ma sát trong dòng chảy lưu chất khi chảy xun qua kênh micro cong hình chữ nhật
với mơi chất là nước, trong điều kiện với các hệ số co và bán kính cong thay đổi khi cho chỉ
số Re thay đổi từ 10 đến 600. Kết quả chỉ ra rằng phương trình Navier – Stokes cổ điển áp
dụng được cho dịng lưu chất khơng chịu nén chảy tầng qua kênh micro cong hình chữ nhật,
các thơng số hình học: hệ số co, bán kính cong có ảnh hưởng quan trọng đến dịng chảy lưu
chất. Bên cạnh đó, Liu cùng cộng sự [14] nghiên cứu thực nghiệm về đặc tính dòng chảy và
khả năng trao đổi nhiệt của lưu chất trong kênh micro hình chữ nhật trong điều kiện tạo xốy

dọc theo kênh có đường kính qui ước 187.5m, hệ số co 0.067 và chỉ số Reynold thay đổi từ
170  1200. Kết quả, hiệu suất truyền nhiệt được cải thiện (cao hơn 9-21% đối với chảy tầng
và cao hơn 39-90% đối với chảy rối) với độ sụt áp lớn hơn (3483% đối với chảy tầng và
61169% đối với chảy rối). Liên quan đến lĩnh vực truyền nhiệt dòng chảy lưu chất hai pha
trong thiết bị ngưng tụ, Hu và Zhang [15] đã phát triển mơ hình chảy rối k- để mơ phỏng
dịng chảy và khả năng truyền nhiệt của dòng hai pha trong thiết bị ngưng tụ bằng phương
pháp số. Kết quả cho thấy sự cải thiện rõ rệt khả năng dự đốn chính xác của mơ hình so với
các nghiên cứu liên quan với cùng giá trị độ nhớt rối không đổi.
Quan cùng cộng sự [16] đã thực nghiệm quá trình ngưng tụ của hơi nước trong kênh
silicon micro có đường kính qui ước 109m, 142m, 151m và 259m. Nó cho thấy rằng sự
giảm áp do ma sát 2 pha chịu ảnh hưởng rất lớn bởi đường kính qui ước, lưu lượng và chất
lượng hơi. Kết quả sự giảm áp của thực nghiệm so với phương trình tương quan trong khoảng
15%. Quan cùng cộng sự [17] đã kế thừa mơ hình [10] để thực nghiệm q trình truyền nhiệt
ngưng tụ hình khuyên (annular condensation) cho hơi nước bão hịa trong kênh micro hình
thang có đường kính qui ước 127m và 173m, có cùng chiều dài 60mm và cùng tỉ lệ Wt/H
= 3.15. Kết quả cũng cho thấy hiệu quả truyền nhiệt tăng khi giảm đường kính qui ước. Để
tăng hiệu quả truyền nhiệt của thiết bị ngưng tụ Zhong cùng cộng sự [18] đã sử dụng cơ chế
tách riêng biệt lỏng – hơi trong thiết bị ngưng tụ kênh micro (LSMC) so sánh với thiết bị
ngưng tụ kênh micro thơng thường (PFMC) có cùng dh = 1mm. Kết quả thực nghiệm với với
7

Luan van


mơi chất R134a thì hệ số truyền nhiệt trung bình của LSMC vượt trội hơn so với PFMC khi
lưu lượng lớn hơn 590kg/m2.s và độ chênh áp của LSMC giảm từ 30.5% đến 52.6%.
Hu và Chao [19] đã nghiên cứu trên 5 mơ hình ngưng tụ của nước với thiết bị ngưng tụ
micro dùng vật liệu silicon. Với đường kính quy ước 73 m và dòng khối lượng của hơi từ 5
đến 45 kg/(m2s), kết quả hệ số tỏa nhiệt đối lưu từ 220 đến 2400 W/(m2K), tương ứng với tổn
thất áp suất từ 100 đến 750 kPa/m. Trong nghiên cứu này, mật độ dòng nhiệt cực đại là 40

kW/m2. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy công suất giải nhiệt và chỉ số hoàn thiện (COP) của
thiết bị ngưng tụ kênh micro cao hơn giá trị thu được từ thiết bị ngưng tụ truyền thống khi
cùng điều kiện thí nghiệm. Fossa [20] xây dựng mơ hình đơn giản để đánh giá đặc tính dịng
chảy và khả năng truyền nhiệt của dòng chảy vùng hai pha. Kết quả, tác giả cung cấp thêm
kiến thức về sự tương tác hỗn hợp hai pha lỏng – khí và khả năng truyền nhiệt trong dòng
chảy hai pha, dòng chảy vòng và dòng chảy trong điều kiện đẳng nhiệt.
Mirzabeygi và Zhang [21] đã phát triển mơ hình số ba chiều để mơ phỏng đặc tính
truyền nhiệt và dịng chảy lưu chất trong thiết bị ngưng tụ bằng phương pháp mơ phỏng số.
Tiếp sau đó, tác giả thực hiện so sánh giữa mơ hình khơng gian ba chiều hiện tại với mơ hình
khơng gian gần như ba chiều. Kết quả, mơ hình số ba chiều được chứng minh khá chính xác
khi mơ phỏng dịng chảy rối hai pha trong thiết bị ngưng tụ. Mirzabeygi và Zhang [22] dùng
phương pháp số để mơ phỏng dịng chày hai pha và khả năng truyền nhiệt trong thiết bị ngưng
tụ, từ đó so sánh, xác định mơ hình chảy rối phù hợp nhất. Kết quả cho thấy mơ hình k- STT
cho hiệu suất tốt nhất, ít lỗi nhất. Cho cùng cộng sự [23] đã nghiên cứu chế tạo thiết bị ngưng
tụ dạng ống kênh micro bằng phương pháp ép trực tiếp. Vật liệu chế tạo là hợp kim nhôm
A1100 và A3003. Bởi vì hợp kim A3003 bền khi sử dụng cho việc chế tạo một bộ trao đổi
nhiệt làm việc với áp suất cao, do vậy hợp kim A3003 phù hợp hơn hợp kim A1100 cho thiết
bị ngưng tụ dạng ống. Nghiên cứu sự ngưng tụ của bộ trao đổi nhiệt nhỏ được thực hiện bởi
García-Cascales cùng cộng sự [24]. Trong nghiên cứu này, tác giả đã nghiên cứu bằng thực
nghiệm trên một số thiết bị ngưng tụ và bay hơi. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự so sánh quá
trình ngưng tụ trong các kênh micro và mini trong các điều kiện làm việc khác nhau. Đồng
thời kết quả đó cũng đã được so sánh với các kết quả tính tốn từ thuật tốn tính lặp. Hrnjak
và Litch [25] đã thực hiện một nghiên cứu cho hai thiết bị ngưng tụ làm bằng nhôm: Cái thứ
nhất là thiết bị ngưng tụ ống có kênh micro có đường kính quy ước 700m và cái thứ hai là
thiết bị ngưng tụ ống uốn khúc có kênh macro có đường kính quy ước 4,04mm. Tỉ số giữa
8

Luan van

lượng môi chất nạp và công suất của thiết bị ngưng tụ kênh micro nhỏ hơn thiết bị ngưng tụ
có ống uốn khúc 76%. Park and Hrnjak [26] đã nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng số học
để đánh giá hiệu quả sử dụng của 2 hệ thống điều hòa khơng khí dân dụng dùng mơi chất
R410A (một thiết bị ngưng tụ kênh micro và một thiết bị ngưng tụ ống xoắn). Kết quả thực
nghiệm cho thấy công suất giải nhiệt và chỉ số hoàn thiện (COP) của hệ thống dùng thiết bị
ngưng tụ micro cao hơn của thiết bị ngưng tụ ống xoắn tương ứng là 3,4% và 13,1%. Lượng
mơi chất làm việc nạp vào hệ thống ít hơn 9,2 lần so với thiết bị ngưng tụ ống xoắn. Kết quả
mô phỏng số học cũng cho kết quả không khác biệt nhiều so với thực nghiệm.
Nghiên cứu về mô hình dịng chảy slug cho cho q trình ngưng tụ của hơi nước được
thực nghiệm trên một kênh micro vuông có Dh = 350m, dài 50mm được thực hiện bởi
Odaymet [27]. Trong thí nghiệm này 6 chế độ dịng chảy được tìm thấy mist flow, churn flow,
anular flow, slug flow, liquid ring flow và annular/buuly flow. Hiệu quả truyền nhiệt được
xác định bằng các dữ liệu nhiệt độ đo bên mặt trong của vi kênh. Khi lưu lượng hơi vào tăng
hiệu quả truyền nhiệt tăng và số lượng vùng slug tăng. Cũng liên quan đến chế độ dòng chảy
của quá trình ngưng tụ kênh micro. Mghari cùng cộng sự [28] đã nghiên cứu xác định hiệu
quả truyền nhiệt khi ngưng với mơ hình annular flow trong kênh micro với các hình dáng
kênh khác nhau gồm vng, chữ nhật và tam giác đều khi có cùng đường kính qui ước 250m.
Mơ hình tốn được sử dụng là 1 kênh duy nhất và các phương trình bảo tồn khối lượng, động
lượng và năng lượng được xây dựng cho cả pha lỏng và hơi trong nghiên cứu q trình truyền
nhiệt khi ngưng. Mơ hình 2D được xây dựng đầu vào là hơi bão hòa và ngưng dọc theo
phương z nằm ngang. Mghari cùng cộng sự [29] đã tiếp tục cải tiến hiệu quả truyền nhiệt của
hơi nước khi ngưng bằng cách giảm đường kính qui ước kênh micro từ 250m xuống 80m
cho các hình dáng kênh khơng trịn (vng, chữ nhật và tam giác đều). Kết quả giảm độ dày
màng ngưng (reduces the condensate film thickness) và hiệu quả truyền nhiệt trung bình tăng
39% khi cùng lưu lượng tương đương (the same mass flux).
Nema [30] đã đưa ra giải pháp xác định chế độ dịng chảy trên cơ sở dữ liệu R134a
cho kích thước kênh có đường kính 1 < Dh < 5mm. Kết quả này có thể dự đốn trong truyền
nhiệt và sự giảm áp khi ngưng tụ. Heo cùng cộng sự [31] đã so sánh về đặt tính truyền nhiệt
của CO2 trong kênh micro hình chữ nhật có đường kính qui ước 1,5; 0,78 và 0,68 với 7; 23
và 19 ports với kết quả cho thấy hiệu quả truyền nhiệt tăng khi giảm đường kính qui ước và

độ sụt áp được tìm thấy lớn nhất trong kênh micro co 23 ports này. Ngoài ra, sự tác động đa
9

Luan van


kênh cho dòng chảy khi ngưng tụ của hơi nước bão hòa được Zhang cùng cộng sự [32] thực
nghiệm trên 3 kênh chữ nhật trên silicon, với kích thước mỗi kênh dài, rộng, cao (5000m,
800m và 30m). Kết được ghi nhận rằng tốc độ tạo ra các bong bóng nhỏ ở 2 kênh bên lớn
hơn so với kênh giữa và khi áp suất hơi vào tăng thì tốc độ đạo bong bóng tăng. Tuy nhiên
tốc độ tạo bong bóng của kênh giữa thay đổi lớn trong khi tốc độ 2 kênh bên cạnh là gần như
nhau. Wu cùng cộng sự [33] đã nhiên cứu mơ hình dịng chảy của hơi nước trong quá trình
ngưng tụ trong kênh micro hình chữ nhật có kích thước 50,0m x 483,4m x 56,7m. Các
kênh micro được gia công trên silicon với số lượng 10 kênh, phía trên được phụ lớn kính và
các cặp nhiệt chữ T cũng được bố trí dọc kênh micro. Kết quả nghiên cứu đã quan sát được
các chế độ dòng chảy: Droplet flow, Injection flow và slug-bubbly flow. Trong đó dịng chảy
giọt hình khun vẫn là dịng chiếm ưu thế trong kênh micro hình chữ nhật.
Wong và Huang [34] đã nghiên cứu thực nghiệm quá trình ngưng tụ của hơi nước trong
ống thủy tinh có đường kính trong 4mm, đường kính ngồi 6mm và có chiều dài phần giải
nhiệt là 250mm. Quá trình giải nhiệt được thực hiện bằng nước, dữ liệu nhiệt độ được thu
thập bằng máy tính với phần mềm logger. Kết quả đã chỉ ra sự thay đổi nhiệt độ của lưu chất
làm việc theo chiều dài ống và theo thời gian khi công suất thiết bị thay đổi từ 35,6W; 55,1W;
72,9W và 92,5W. Trong nghiên cứu này chưa chỉ ra sự giảm áp lưu chất trong quá trình ngưng
tụ. Quá trình ngưng tụ của hơi nước trong kênh micro silicon trong điều kiện giải nhiệt bằng
đối lưu tự nhiên của khơng khí trong phịng được Chena và Cheng [35] thực hiện. Kênh micro
có đường kính qui ước 75m (200m x 52,21m), dài 80mm. Quá trình thực nghiệm đã ghi
nhận được giá trị nhiệt độ đầu vào và ra trong 2 trường hợp: nhiệt độ hơi bão hòa vào Tsat =
106,6oC và Tsat = 121oC, nhiệt độ nước ngưng tương ứng 42,8oC và 73,8oC và nhiệt độ mơi
trường lần lượt 23,1oC và 22,8oC. Kết quả tính tốn đã chỉ ra mật độ dòng nhiệt tăng từ 0 đến
1200W/cm2 khi T thay đổi từ 0 đến 10oC và mật độ dịng nhiệt giảm từ 1200W/cm2 đến

400W/cm2 khi kích thước Dh tăng từ 0 đến 200m tại điều kiện Tsat = 124oC và T=6oC.
Mgharia và Gualousa [36] đã nghiên cứu thực nghiệm và mơ phỏng q trình truyền nhiệt khi
ngưng của hơi nước với nhiều điều kiện mật độ dịng nhiệt khác nhau trong 1 kênh micro hình
chữ nhật có Dh=305m và chiều dài 50mm, vật liệu được sử dụng là silicon wafer. Kết quả
đã chỉ ra có 4 mơ hình dịng chảy được quan sát khi mật độ lưu lượng hơi vào thay đổi (75,
110, 125, 140 và 160 kg/m2s), đồng thời cũng đã chỉ ra mối quan hệ nhiệt độ bề mặt, mật độ
dòng nhiệt và hệ số truyền nhiệt của mật độ lưu lượng kể trên với độ khô (vapor quality) của
10

Luan van


hơi vào. Đồng thời kết quả mô phỏng số và thực nghiệm cũng được so sánh về mối quan hệ
giữa vị trí ngưng tụ và hệ số truyền nhiệt, sai số giữa thực nghiệm và mô phỏng số cho hệ số
truyền nhiệt là 20%. Bên cạnh đó một nghiên cứu phân tích sự giảm áp suất trong q trình
ngưng tụ kênh micro vng có Dh = 1mm cho mơ hình dịng chảy tầng hình khun đã được
thực hiện bởi Wang, Sun và Rose [37]. Kết quả đã chỉ ra mối quan hệ của sự giảm áp do ma
sát dọc theo kênh theo độ khô của lưu chất cho 4 trường hợp G = 100, 300, 500 và 700 kg/m2s
của hơi đầu vào. Phân tích sự giảm áp trong nghiên cứu này chủ yếu dựa vào sự giảm áp do
động năng, sự giảm áp do ma sát và sự giảm áp do lực trọng trường trong đó do ma sát là
chính yếu. Kết quả tính tốn về sự giảm áp này cũng được so sánh với các nghiên cứu khác
đã thực hiện bằng thực nghiệm và cho kết quả thấp hơn. Fan cùng cộng sự [38] nghiên cứu
thực nghiệm đặc tính của sự giảm áp dịng 2 pha cho q trình ngưng tụ của hơi nước trong
thiết bị ngưng tụ kênh micro hình chữ thang, Q trình thí nghiệm được thực hiện trên 3 mẫu,
mỗi mẫu có 14 kênh micro hình thang có Dh lần lượt 134,52m, 138,72m và 165,87m
Trong điều kiện nhiệt độ nước giải nhiệt không đổi 20oC và lưu lượng thay đổi lần lượt từ 20,
30 và 40 L.h-1. Kết quả đã chỉ ra mối quan hệ độ giảm áp giữa đầu vào và ra của thiết bị với
lưu lượng hơi vào cho từng trường hợp nước giải nhiệt khác nhau, ngồi ra cịn phân tích chỉ
ra sự phân bố áp suất của hơi trong từng vị trí của thiết bị khi lưu lượng hơi thay đổi. Một
nghiên cứu thực nghiệm quá trình ngưng tụ của n-pentane cho dịng chày slug-bubbly trong

kênh micro vng (Dh = 553m, L = 196mm) bởi Achkar cùng cộng sự [39], trong nghiên
này mối quan hệ về sự giảm vận tốc của lưu chất dọc theo chiều dòng chảy bubbly, đồng thời
mối quan hệ giữa mật độ dòng nhiệt ẩn và đơn vị diện tích bề mặt bong bóng được xác định
trong điều kiện mật độ lưu lượng thay đổi từ 3,78 [kg/m2s] đến 11,98[kg/m2s].
Chen cùng cộng sự [40] đã nghiên cứu thực nghiệm 4 mơ hình dịng chảy cho q trình
ngưng tụ của hơi nước trong thiết bị Silicon có 10 kênh micro hình chữ nhật (Dh = 150m)
khơng dính ướt (mạ lớp vàng dày 20nm). Kết quả cho thấy khi kênh trở nên khơng dích ướt
thì xuất hiện các giọt lỏng ti ti bên trong các bong bóng và các mơ hình cơ bản của dịng chảy
2 pha bây giờ ln có sự kết hợp bởi droplet flow. Ngồi ra một mối quan hệ giữa hệ số truyền
nhiệt và sự thay đổi của chỉ số Re của hơi vào trong khoảng 500 – 1000 tại điều kiện nhiệt độ
nước vào Tcw, in = 289,8K và lưu lượng Gw = 1,2mL/s được xác định.
Tổng quan các kết quả nghiên cứu ngoài nước chưa có nghiên cứu đánh giá hiệu quả
thiết bị ngưng tụ của hơi nước trong kênh micro vuông.
11

Luan van


trình nghiên cứu trong nước hiệu quả thiết bị ngưng tụ kênh micro thuộc đối tượng và mục
tiêu nghiên cứu của đề tài.
1.3 Tính cấp thiết của đề tài
Truyền nhiệt trong kênh micro mang lại nhiều ưu điểm vượt trội về kích thước cũng
như hiệu quả truyền nhiệt so với các thiết bị truyền thống. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu
mới đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm, đặc biệt trong những năm gần đây.
Hiệu quả truyền nhiệt của thiết bị ngưng tụ kênh micro bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố,
trong đó sự ảnh hưởng bởi thông số nhiệt độ và lưu lượng của lưu chất giải nhiệt đến hiệu quả
của quá trình ngưng tụ trong một giới hạn về điều kiện nhất định là một trong những bước đi
đầu tiên đặt nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo về dòng 2 pha trong kênh micro.
1.3 Mục tiêu đề tài
Đặt nền tảng cho hướng nghiên cứu về lĩnh vực truyền nhiệt Micro/nano tại Bộ môn

công nghệ Nhiệt-Điện lạnh, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật nói riêng và các trường đại
học khác trên cả nước nói chung.
Cố gắng bắt kịp các nước tiên tiến một trong những hướng nghiên cứu hiện tại và tương
lai về lĩnh vực cơ khí nhiệt và lưu chất.
Đánh giá hiệu quả truyền nhiệt của thiết bị ngưng tụ kênh micro.
1.4 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu
1.4.1 Cách tiếp cận
Từ các nghiên cứu liên quan, đi đến nghiên cứu một đối tượng cụ thể. Từ các nghiên
cứu liên quan đã được cơng bố trên các tạp chí uy tín trên thế giới đã được xếp hạng như SCI,
SCIE hay EI, tác giả thực hiện một nghiên cứu tổng quan những đối tượng liên quan đến đề
tài, từ đó thấy được những vấn đề các nghiên cứu trước đã giải quyết, những vấn đề chưa giải
quyết và cần giải quyết.
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu
Từ kết quả nghiên cứu tổng quan, tác giả nghiên cứu đưa ra đối tượng nghiên cứu, thiết
kế mơ hình, dùng phần mềm mơ phỏng số COMSOL để giải các phương trình tốn học. Kết
hợp lý thuyết và thực nghiệm, đồng thời cũng kế thừa các cơng trình nghiên cứu trước.
13

Luan van


Từ các phân tích cơng trình nghiên cứu ở nước ngồi, đã chỉ ra chưa có cơng trình
nghiên cứu thuộc đối tượng và mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Dang và Doan [41] đã chỉ ra hiệu quả truyền nhiệt của quá trình ngưng tụ trong bộ trao
đổi nhiệt kênh micro phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ nước giải nhiệt, như hiệu quả truyền nhiệt
tăng khi nhiệt độ nước giải nhiệt giảm và ngược lại. Các nghiên cứu khác cũng liên quan đến
lĩnh vực nghiên cứu đã thực hiện ở Việt Nam, Trung và Hùng [42] đã thực hiện một nghiên
cứu thực nghiệm những ảnh hưởng của lực trọng trường đến các đặc tính nhiệt và dòng chảy
lưu chất của những bộ trao đổi nhiệt microchannel. Trong nghiên cứu này, hai bộ tản nhiệt đã

được dùng làm thực nghiệm với điều kiện tăng lưu lượng khối lượng ở phía lạnh. Các kết quả
này thu được thông qua đề tài nghiên cứu khoa học (NCKH) cấp trường trọng điểm (TĐ)
2011.
Trung và Hùng [43] cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng tính chất vật lý của lưu chất trong
bộ tản nhiệt kênh micro qua đề tài NCKH cấp Trường TĐ 2012. Trong nghiên cứu này, các
đặc tính truyền nhiệt và tổn thất áp suất của lưu chất một pha bên trong bộ tản nhiệt kênh
micro đã được xác định. Cho những điều kiện khác nhau đã được nghiên cứu, chỉ số hoàn
thiện đạt được 10,7 W/kPa ở giá trị lưu lượng 0,2 g/s. Xa hơn nữa, toàn bộ bộ tản nhiệt kênh
micro gồm các kênh, ống góp, tấm đế gia công kênh micro (substrate) cũng như tấm nắp phía
trên đã được mơ phỏng số bởi sử dụng phần mềm mô phỏng chuyên nghiệp CFD – ACE+ .
Nghiên cứu ảnh hưởng của hình dáng bộ trao đổi nhiệt kênh micro đến quá trình ngưng tụ
nhằm nâng cao hiệu quả truyền nhiệt cũng đã được thực hiện thông qua đề tài NCKH cấp
Trường TĐ 2013 [44]. Nhóm tác giả cũng đang nghiên cứu cải tiến nâng cao giải nhiệt của
két nước xe tay ga bằng bộ tản nhiệt kênh mini (minichannel heat sink) dùng công nghệ UV
Light qua đề tài NCKH cấp trường TĐ 2014 [45]. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ tập trung
vào nghiên cứu phần đặc tính truyền nhiệt chứ khơng đề cập đến dịng chảy lưu chất cũng
như chỉ số hồn thiện. Bên cạnh đó, đề tài này chỉ thực hiện bởi phương pháp thực nghiệm
chứ không dùng phương pháp mô phỏng số.
Bên cạnh các nghiên cứu ở ngồi nước, trong nước nhóm tác giả đã nghiên cứu và
cơng bố nhiều cơng trình liên quan đến lĩnh vực truyền nhiệt micro nói chung, lĩnh vực truyền
nhiệt micro cho dịng 2 pha nói riêng đã được nghiên cứu sử ảnh hưởng của hình dáng kênh
đến hiệu quả của 2 mẫu thiết bị như Dang va Doan [41] đã cơng bố. Nhưng chưa có cơng
12

Luan van


1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.5.1 Đối tượng nghiên cứu
Thiết bị đổi nhiệt kênh micro với lưu chất sử dụng là hơi nước và nước

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu
Thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro được chế tạo bằng nhơm, có Dh = 500 μm.
Lưu chất sử dụng là nước và hơi nước.
Vật liệu chế tạo mẫu thử nghiệm là nhơm.
1.6 Nội dung nghiên cứu
Xây dựng mơ hình vật lý
Xây dựng mơ hình tốn
Mơ phỏng số bằng phần mềm Comsol Multiphysis 5.2a
Xây dựng hệ thống thí nghiệm
Đánh giá kết quả đạt được
Kết luận

14

Luan van


CHƯƠNG 2: MƠ HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Mơ hình thí nghiệm
Hầu hết các TBĐN sử dụng trong các chu trình nhiệt được các nhà sản xuất thiết kế
với hai dòng lưu chất chuyển động cắt ngang và ngược chiều. Mơ hình vật lý trong nghiên
cứu này cũng áp dụng quá trình trao đổi nhiệt là ngược chiều như hình 2.1. Vì đối với thiết bị
trao đổi nhiệt kênh micro một thiết kế trao đổi nhiệt ngược chiều cũng mang lại hiệu quả
truyền nhiệt tốt hơn so với cùng chiều điều này đã được đồng thuận bởi nhiều tác giả và được
đánh giá bằng thực nghiệm bởi Dang và Doan [64].

Hình 2.1: Nguyên lý làm việc TBĐN kênh micro
1 – TBĐN kênh micro; 2 – Vịng tuần hồn lưu chất làm việc;
3 – Vịng tuần hồn lưu chất giải nhiệt
Hơi bão hòa đi vào TBĐN nhả nhiệt cho thiết bị kênh micro và ngưng tụ thành lỏng

hoàn toàn (nước ở trạng thái bão hòa) và tiếp tục nhả nhiệt cho thiết bị để giảm nhiệt độ, tại
đầu ra là lỏng quá lạnh (nước chưa sôi). Lưu chất giải nhiệt là nước có nhiệt độ thấp đi vào
thiết bị nhận nhiệt từ vách rắn thiết bị kênh micro và tăng nhiệt độ dần đến khi rời khỏi thiết
bị, quá trình trao đổi nhiệt giữa 2 dòng lưu chất là ngược chiều. Thiết bị trao đổi nhiệt kênh
micro là vách rắn có nhiệt vụ nhận nhiệt từ dịng lưu chất nóng và nhà nhiệt sang dòng lưu
chất lạnh.
Để thuận tiện trong việc phân biệt và ký hiệu thông số cho các lưu chất làm việc bên
trong thiết bị, từ đây tên gọi và ký hiệu thống nhất:

15

Luan van


- Lưu chất phía nóng là dịng hơi vào thiết bị nhả nhiệt thực hiện quá trình ngưng tụ
chuyển từ pha hơi sang pha lỏng, ký hiệu “s”.
- Lưu chất phía lạnh là dịng nước vào giải nhiệt cho thiết bị, ký hiệu “w”
- Khơng khí mơi trường xung quanh ký hiệu là “a”
- Ký hiệu “i” và “o” cho các vị trí đầu vào và ra của thiết bị cho cả 2 dịng lưu chất
phía nóng và phía lạnh.
Từ sự phân tích ngun lý làm việc và q trình trao đổi nhiệt của thiết bị ở trên,
phương trình cân bằng nhiệt được xác định
Qs = Q w + Q a

(2.1)

Trong đó:
Qs là nhiệt lượng tỏa ra từ dịng lưu chất nóng [J/s]
Qw là nhiệt lượng dịng lưu chất lạnh nhận được [J/s]
Qa là tổn thất nhiệt từ thiết bị ra môi trường [J/s]

Nếu ta gọi m, h lần lược là lưu lượng khối lượng và enthalpy thì Qs và Qw được xác
định theo (2.2) và (2.3) . Gọi Fa, a, tF, ta lần lượt là diện tích bề mặt xung quanh của thiết bị,
hệ số tỏa nhiệt từ thiết bị đến mơi trường xung quanh, nhiệt độ trung bình bề mặt thiết bị và
nhiệt độ khơng khí mơi trường xung quanh thì Qa được xác định theo cơng thức (2.4).
Qh = mh(hhi – hho)

(2.2)

Qc = mc(hco – hci)

(2.3)

Qa = Fa.a.(tF – ta)

(2.4)

Vậy phương trình cân bằng nhiệt được viết lại theo (2.5)
mh(hhi – hho) = mc(hco – hci) + Fa.a.(tF – ta)

(2.5)

Quá trình dẫn nhiệt của thiết bị kênh micro từ phía lưu chất nóng sang phía lưu chất
lạnh tuân thủ định luật Fourier về dẫn nhiệt và nhiệt lượng này được xác định bằng phương
trình truyền nhiệt.
Qm = Fm.km.tm
Trong đó:
16

Luan van

Fm là diện tích bề mặt thiết bị kênh micro, [m2]
kk là hệ số truyền nhiệt của thiết bị kênh micro, [W/m2.K]
tm độ chênh nhiệt độ bề mặt của thiết bị kênh micro, [K]
Vậy hệ số truyền nhiệt của thiết bị kênh micro được xác định theo (2.6)
km 

Qm
Fm .t m

(2.6)

2.2. Thiết kế thiết bị kênh micro
Thiết bị trao đổi nhiệt kênh micro thường được ứng dụng để giải nhiệt và cấp nhiệt cho
các thiết bị có u cầu kích thước nhỏ, để thuận tiện trong việc so sánh đánh giá với các
nghiên cứu khác công suất thiết kế được xác định là 150[W] và 200[W] cho hai mẫu thí
nghiệm tương ứng được đặt tên là M1 và M2
Thông số thiết kế ban đầu cho M1 có cơng suất tối đa 150[W]
- Hơi nước từ nồi hơi vào có nhiệt độ T1 = 105[oC],
- Nước giải nhiệt có nhiệt độ là trung bình tại Tp.HCM khoảng 29oC
- Nhiệt độ nước giải nhiệt ra khỏi thiết bị chọn 40[oC]
- Nhiệt độ nước ngưng ra T2 = 40[oC]
- Thiết bị được chọn 10 kênh micro vng có Dh = 500[µm], nhằm đảm bảo độ cứng
vững khi gia công và lắp đặt khoảng các kênh được chọn 500[µm] và để so sánh đánh giá với
nghiên cứu khác.
- Vật liệu chế tạo kênh: Hợp kim nhơm 92% Al, 8% Mg có chiều dày 1,2[mm]
Mục tiêu bài toán thiết kế là xác định chiều dài kênh micro cho mơ hình tốn và mơ
hình thí nghiệm.
- Nhiệt lượng nhả ra cho quá trình ngưng tụ:
Q1 = G1 . r = 0,06 . 2243 = 134,58[W]

- Nhiệt lượng nhả ra trong quá trình quá lạnh:
Q2 = G1.cp1.(T1 – T2) = 0,06 . 4,187 . (105 - 40) = 16,33[W]
- Công suất của kênh Micro là:
17

Luan van