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 cương nghiên cứu sinh
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

Trang 1


Đề cương nghiên cứu sinh
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.

Trang 2


Đề cương nghiên cứu sinh
-

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).

Trang 3


Đề cương nghiên cứu sinh
Bảng 1 Tóm tắt các công nghệ gia công kênh mini và micro.
Kích thước kênh
(W,H) µm
Papautsky và cộng sự Mạ điện
Silicon
và Hình chữ nhật
[5]
thuỷ tinh
W=300 – 1500
D= 50 - 100
Lee và cộng sự [6]
Gia công với lưỡi cắt Đồng
Hình chữ nhật
nhỏ
W=194 – 534
D= 5*W
Wu và Cheng [7]
Kỹ thuật in lên kim loại Silicon
Hình thang
– (photolithography)
W1=251,
W2=155.7,H-56.5
Mei và cộng sự [8]
Đúc từ khuôn micro
Copper and Hình chữ nhật
aluminium

W=137 – 174
D= 400
Wu và cộng sự [9]
Ăn mòn hoá học
Silicon
Hình chữ nhật
(deep reactive chemical
W=473.4,D= 50
etching)
Chen và Grarimella Cưa cắt
Silicon
Hình chữ nhật
[10]
(saw – cutting)
W=100, D= 389
Lee và cộng sự [11]
Khắc khô
Silicon
Hình chữ nhật
(dry etching)
W=100, D= 100
Hwang và cộng sự [12] Laser
Mythacrylate Circular, Dh=8-20
Tác giả

Công nghệ gia công

Vật liệu

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

Tuckerman
và
Pease
[13]
Peng
and
Wang [14]
Qu
và
Mudawar
[15]
Qu
và
Mudawar
[16]
Steinke and

Nước

Nước
dionise
Nước

Nước
dionise
Nước

Kích
thước
kênh(W,H,D)
µm
Hình chữ nhật,
W=56,50,55. H=
320, 287, 302
Hình chữ nhật
W=600, H=700
Hình chữ nhật
W=231, H=713,
N=21
Hình chữ nhật
W=215,H=821,
N=44.8mm
Hình chữ nhật

Vật liệu

Điều kiện thí nghiệm

Silicon

Pin=1-2
bar,
q=18107900kw/m2, V=4,7.10-6 –

8,6.10-6m3/s
Thép không Tin=30-60oC,
gỉ
G=1480-3947kg/m2s
Đồng
Tin=30oC,
60oC,
Pout=1.17bar,
G=135-402kg/m2s
Đồng
G=86-368kg/m2s,
Tin=30o
60 C,
Pout=1.13bar
Đồng
G=157-1782kg/m2s,
q=5-

Trang 4


Đề cương nghiên cứu sinh
Kandlikar
[17]
Coleman và R143a
Krause [18]
Lee và cộng Nước
sự [19]
Deionised

W=214,H=200,
L=57.15
D=830, L=5mm
N=18ports
Hình
thang, Silicon
W1=102.8,
W2=59.18,H30.1

930kw/m2, Tin=22oC, x=0-1
Pout=1.13bar
G=157-1782kg/m2s
q=1.47-449kw/m2,
477kg/m2s

G=170-

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.

Trang 5


Đề cương nghiên cứu sinh
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,

Trang 6


Đề cương nghiên cứu sinh
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 CO2
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

Trang 7


Đề cương nghiên cứu sinh
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
Tác giả

Thông số thực nghiệm: Kích thước kênh:
Tsat(oC)/Psat(Mpa)/G
D(mm)/L(mm)/vật liệu ống
(kg/m2s)q(kWm-2)/x

Cho và kim [52]

0-20/3.5-5.7/212-656

①4/5000/; ②7.72/5000

Số điểm dữ
liệu
180

Trang 8


Đề cương nghiên cứu sinh
/6-20/0.05-0.94
Yun cùng cộng sự 5-10/3.97-4.5/170-340
/10-20/0.09-0.92

6/1400/Thép không gỉ

82

4.57/4500/ Thép không gỉ

22

1.42/300/ Thép không gỉ

372

[53]

Zhao và Bansal[54]

29.9-28.6/1.43-1.5/139.5
-230.9/12.6-19.3/0.13-0.94

Wu cùng cộng sự -40-0/1.0-3.49/300-600
[55]
/7.5-29.8/0.02-0.998
Oh và Son[56]

5-20/3.97-5.7/400-900
/20-40/0.01-0.9

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

112

Mastrullo cùng cộng
sự [57,58]

-7.8-5.8/2.8-4.05/200349/9.6-20.3/0.02-0.98

6/1200/ Thép không gỉ

164

Oh cùng cộng sự
[59]

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

7.75/5000/ Thép không gỉ

80

Oh cùng cộng sự
[60]

1-10/3.58-4.5/300/2030/0.04-0.93

3/2000/ Thép không gỉ

47

Park và Hrnjak [61]

-30 to -15/1.43-2.29/97.5
-408.6/5-15.5/0.08-0.83

①6.1/150; ② 3.5/150
/Đồng

210

Ducoulombier cùng
cộng sự [62]

-10-0/2.64-3.49/2001400/10-30/0-0.99

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

2/1850/ Thép không gỉ

74

Ozawa cùng cộng sự 21.98-26.76/6-6.7
[64]
/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

Trang 9


Đề cương nghiên cứu sinh
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

Trang 10


Đề cương nghiên cứu sinh

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

Trang 11


Đề cương nghiên cứu sinh
-

Các kết quả thực nghiệm thu được sẽ được so sánh với các kết quả mô phỏng số
trong nghiên cứu này và cũng so sánh với các nghiên cứu liên quan.

-

Được hướng dẫn bởi PGS.TS Đặng Thành Trung là giảng viên của Trường
ĐHSPKT TPHCM, và GS. TS. Jyh-tong Teng thuộc Trường Đại học Trung
Nguyên (CYCU), Đài Loan là những giáo sư rất có kinh nghiệm, uy tín trong lĩnh
lực mà đề tài sẽ nghiên cứu.

VI. DỰ ĐỊNH NỘI DUNG VÀ KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU
6.1 Năm thứ nhất:
- Hoàn thành các chương trình học bổ sung kiến thức.
- Tổng quan các tài liệu liên quan đến thiết bị bay hơi kênh micro cho quá trình bay
hơi.
- Thiết lập hệ thống thực nghiệm, mô phỏng số.
- Hoàn thành chuyên đề 1.
6.2 Năm thứ hai:
- Chế tạo mô hình thực nghiệm, làm thí nghiệm.
- Tổng hợp và phân tích số liệu, công bố kết quả nghiên cứu trên các tạp chí uy tín

như SCI, SCIE, EI...
- Hoàn thành chuyên đề 2.
6.3 Năm thứ ba:
- Tiếp tục làm thí nghiệm và phân tích kết quả.
- Tiếp tục tổng hợp và phân tích số liệu, công bố kết quả nghiên cứu trên các tạp chí
uy tín như SCI, SCIE, EI...
- Hoàn thành luận án Tiến Sĩ.
VII. NHỮNG KINH NGHIỆM BẢN THÂN, KIẾN THỨC CHUYÊN MÔN, QUÁ
TRÌNH CHUẨN BỊ.
7. 1 Kinh nghiệm bản thân thí sinh:
- Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống thí nghiệm cho thiết bị ngưng tụ kênh micro (đã
nộp cho Tạp chí khoa học giáo dục kỹ thuật_ Trường ĐHSPKT TP.HCM): Thiết bị này phục vụ
cho các nghiên cứu về giải nhiệt kênh mini và micro, có công suất cực đại là 9kW (như hình 4).

Trang 12


Đề cương nghiên cứu sinh

Hình 4 :Thiết bị ngưng tụ kênh micro
- Cùng tham gia nghiên cứu về đặc tính truyền nhiệt kênh mini bằng vật liệu nhôm
hàn tấm (an experimental study on heat transfer behaviors of a welded - aluminum
minichannel heat exchanger – đã được chấp nhận đăng (accepted) trên tạp chí khoa học
quốc tế IJCER)

Hình 5: Thiết bị bay hơi kênh minni

Trang 13

Đề cương nghiên cứu sinh

Hình 6: Thiết bị trao đổi nhiệt kênh mini Hình 7: Thiết bị trao đổi nhiệt kênh
bằng nhôm hàn tấm

mini bằng nhôm hàn PMMA

Trong nghiên cứu này, nhóm đã so sánh các kết quả thí nghiệm khi sử dụng thiết bị
bay hơi kênh mini nhôm hàn tấm và thiết bị bay hơi kênh mini nhôm hàn PMMA (như
hình 5-7) và nhận ra rằng không có sự khác biệt nhiều giữa hai thiết bị trên.
7.2 Hiểu biết của bản thân:
- Đề tài “Nghiên cứu các đặc tính truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt kênh
micro trong máy điều hoà không khí cỡ nhỏ dùng môi chất lạnh CO2” đã được thí sinh
ấp ủ từ lâu nên thí sinh đã tự tổng quan các tài liệu, tự trau dồi kiến thức liên quan đến vấn
đề này.
- Do đã từng học tập, nghiên cứu, và làm việc liên quan đến lĩnh vực kỹ thuật cơ
khí, nhiệt,..nên thí sinh cũng có những kiến thức thực tế về vấn đề sẽ nghiên cứu.
Tuy nhiên, do sự hiểu biết của thí sinh có giới hạn nên thí sinh sẽ không ngừng tự
học tâp, nghiên cứu để nâng cao kiến thức phục vụ cho việc nghiên cứu đề tài sau này.
7.3 Chuẩn bị của thí sinh:
- Đã tham gia thiết lập hoàn chỉnh hệ thống máy móc phục vụ cho các thí nghiệm
sau này của đề tài tại phòng thí nghiệm truyền nhiệt micro, bộ môn Công Nghệ Nhiệt Điện
Lạnh, khoa CKD, thuộc trường ĐHSPKT TPHCM.
- Đã tổng quan được một số những nghiên cứu gần đây nhất liên quan đến vấn đề
mà đề tài sẽ nghiên cứu.
- Tự học để nâng cao kiến thức cơ bản có liên quan đến vấn đề sẽ nghiên cứu.
- Tự trau dồi ngoại ngữ đủ để có thể phục vụ cho việc tham khảo các tài liệu, tham
gia hoạt động quốc tế về chuyên môn phục vụ nghiên cứu khoa học.

Trang 14

Đề cương nghiên cứu sinh

7.4 Dự kiến việc làm sau khi tốt nghiệp
Tiếp tục nghiên cứu và giảng dạy t ĐHSPKT TPHCM.
VI. ĐỀ XUẤT GIÁO SƯ HƯỚNG DẪN
1. Hướng dẫn chính: PGS.TS Đặng Thành Trung, Trường ĐHSPKT TPHCM
2. Hướng dẫn phụ: GS. TS. Jyh-tong Teng, Trường Đại học Trung Nguyên
(CYCU), Đài Loan
Trên cơ sở dự định nghiên cứu và hướng nghiên cứu của đề tài, thí sinh dự tuyển
kính trình hội đồng chấm đề cương nghiên cứu sinh duyệt và có thêm những ý kiến cho
những thiếu sót của đề cương và cho phép thí sinh thực đề tài nghiên cứu.
VII. DỰ KIẾN PHÒNG THÍ NGHIỆM THỰC HIỆN
- Phòng thí nghiệm truyền nhiệt micro, bộ môn Công Nghệ Nhiệt Điện Lạnh, khoa
CKD, thuộc trường ĐHSPKT TPHCM.
- Phòng thí nghiệm Nhiệt Lưu Chất TFAG, Trường Đại học Trung Nguyên
(CYCU), Đài Loan
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

S.G.

Kandlikar,

W.J.

Grande,

Evolution

of

microchannel

flow

assageseethermohydraulic performance and fabrication technology, in: ASME
International Mechanical Engineering Congress & Exposition, November 17e22,New
Orleans, Louisiana, 2002.
[2]

S.G.

Kandlikar,

W.J.

Grande,

Evolution

of

microchannel

flow

passage

thermohydraulic performance and fabrication technology, Heat Transf. Eng. 24(2003)
3e17.
[3] S.S. Mehendale, A.M. Jacobi, R.K. Shah, Fluid flow and heat transfer at microand
meso-scales with applications to heat exchanger design, Appl. Mech.Rev. 53 (2000)
175e193.
[4] K. Cornwell, P.A. Kew, Boiling in Small Parallel Channels, Energy Efficiency in
Process Technology Elsevier, 1993, pp. 624e638 (Chap. 7).

Trang 15


Đề cương nghiên cứu sinh
[5] I. Papautsky, J. Brazzle, H. Swerdlow, A.B. Frazier, A low-temperature IC compatible
process

for

fabricating

surface-micromachined

metallic

microchannels,

J.

Microelectromech. Syst. 7 (1998) 267e273.
[6] P.S. Lee, S.V. Garimella, D. Liu, Investigation of heat transfer in rectangular
microchannels, Int. J. Heat Mass Transf. 48 (2005) 1688e1704.

[7] H.Y. Wu, P. Cheng, Condensation flow pattern in silicon microchannels, Int. J.
Heat Mass Transf. 48 (2005) 2186e2197.
[8] F. Mei, P.R. Parida, J. Jiang, W.J. Meng, S.V. Ekkad, Fabrication, assembly, and
testing of Cu- and Al- based microchannel heat exchanger,J. Microelectromech. Syst.
17 (2008) 869e881 .
[9] J. Wu, M. Shi, Y. Chen, X. Li, Visualization study of steam condensation in wide
rectangular silicon microchannels, Int. J. Therm. Sci. 49 (2010)922e930.
[10] T. Chen, S.V. Garimella, Local heat transfer distribution and effect of instabilities
during flow boiling in a silicon microchannel heat sink, Int. J. HeatMass Transf. 54
(2011)
[11] J.Y. Lee, M.H. Kim, M. Kaviany, S.Y. Son, Bubble nucleation in microchannel
flow boiling using single artificial cavity, Int. J. Heat Mass Transf. 54
(2011)5139e5148.
[12] D.J. Hwang, T.Y. Choi, C.P. Grigoropoulos, Liquid assisted femtosecond laser
drilling of straight and three-dimensional micro-channels in glass, Appl.Phys. A 79
(2004) 605e612.
[13] D.B. Tuckerman, R.F.W. Pease, High-performance heat sinking for VLSI, IEEE
Electron Device Lett. 2 (1981) 126e129.
[14] X.F. Peng, B.X. Wang, Forced convection and flow boiling heat transfer for
liquid flowing through microchannels, Int. J. Heat Transf. 36 (1993)3421e3427.
[15] W. Qu, I. Mudawar, Flow boiling heat transfer in two-phase micro-channel heat
sinkseeI. Experimental investigation and assessment of correlation methods, Int. J.
Heat Mass Transf. 46 (2003) 2755e2771 .
[16] W. Qu, I. Mudawar, Measurement and correlation of critical heat flux in twophase
micro-channel heat sinks, Int. J. Heat Mass Transf. 47 (2004)2045e2059.

Trang 16


Đề cương nghiên cứu sinh

[17] M.E. Steinke, S.G. Kandlikar, An experimental investigation of flow boiling
characteristics of water in parallel microchannels, J. Heat Transf. 126 (2004)518e526.
[18] J.W. Coleman, P.E. Krause, two phase pressure losses of R134a in microchannel tube
headers with large free flow area ratios, Exp. Therm. Fluid Sci.28 (2004) 123e130.
[19] P.C. Lee, F.G. Tseng, C. Pan, Bubble dynamics in microchannels. Part I: single
microchannel, Int. J. Heat Mass Transf. 47 (2004) 5575e5589.
[20] S. Barlak, S. Yapici, O.N. Sara, Experimental investigation of pressure drop and
friction factor for water flow in microtubes, Int. J. Therm. Sci. 50 (2011)361e368.
[21] R. Yun, J.Y. Heo, Y. Kim, Evaporative heat transfer and pressure drop of
R410A in microchannels, Int. J. Refrig. 29 (2006) 92e100.
[24] G.M. Lazarek, S.H. Black, Evaporative heat transfer, pressure drop and critical heat
flux in a small vertical tube with R-113, Int. J. Heat Mass Transfer 25 (1982) 945–
960.
[25] M.W. Wambsganss, D.M. France, J.A. Jendrzejczyk, T.N. Tran, Boiling heat transfer
in a horizontal small-diameter tube, J. Heat Transfer 115 (1993) 963–972.
[26] T.N. Tran, M.W. Wambsganss, D.M. France, Small circular- and rectangular-channel
boiling with two refrigerants, Int. J. Multiphase Flow 22 (1996) 485–498.
[27] P.A. Kew, K. Cornwell, Correlations for the prediction of boiling heat transfer in
small diameter channels, Appl. Therm. Eng. 17 (1997) 705–715.
[28] T.S. Ravigururajan, Impact of channel geometry on twophase flow heat transfer
characteristics of refrigerants in microchannel heat exchangers, J. Heat Transfer 120
(1998) 485–491.
[29] Y.Y. Yan, T.F. Lin, Evaporation heat transfer and pressure drop of refrigerant R-134a
in a small pipe, Int. J. Heat Mass Transfer 41 (1998) 4183–4194.
[30] Z.Y. Bao, D.F. Fletcher, B.S. Haynes, Flow boiling heat transfer of freon R11 and
HCFC123 in narrow passages, Int. J. Heat Mass Transfer 43 (2000) 3347–3358.
[31] H.J. Lee, S.Y. Lee, Heat transfer correlation for boiling flows in small rectangular
horizontal channels with low aspect ratios, Int. J. Multiphase Flow 27 (2001) 2043–
2062.
[32] G.R. Warrier, V.K. Dhir, L.A. Momoda, Heat transfer and pressure drop in narrow

rectangular channel, Exp. Therm. Fluid Sci. 26 (2002) 53–64.

Trang 17


Đề cương nghiên cứu sinh
[33] T.L. Ngo, Y. Kato, K. Nikitin, T. Ishizuka, Heat transfer and pressure drop
correlations of microchannel heat exchangers with S-shaped and zigzag fins for
carbon dioxide cycles, Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 32, 2007, pp.
560-570
[34] S. Elbel and Hrnjak, Flash gas bypass for improving the performance of transcritical
R744 systems that use microchannel evaporators, International Journal of
Refrigeration, Vol. 27, 2004, pp. 724-735
[35] R. Yun, Y. Kim and C. Park, Numerical analysis on a microchannel evaporator
designed for CO2 air-conditioning systems, Applied Thermal Engineering, Vol. 27,
2007, pp. 1320-1326
[36] Lixin Cheng, Gherhardt Ribatski and John R. Thome, Analysis of Supercritical CO2
Cooling in Macro- and Micro Channels, In. J. Refrig., Vol. 31, 2008, pp. 1301-1316
[37]Lixin Cheng, Gherhardt Ribatski, Jesus Moreno Quibén, and John R. Thome, New
Prediction Methods for CO2 Evaporation inside Tubes: Part I-A Two-phase Flow
Pattern Map and a Flow Pattern Based Phenomenological Model for Two-Phase Flow
Frictional Pressure drops, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 51, 2008, pp. 111-124
[38]Lixin Cheng, Gherhardt Ribatski and John R. Thome, New Prediction Methods for
CO2 Evaporation inside Tubes: Part II-An Updated General Flow Boiling Heat
Transfer Model Based on Flow Patterns, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.51, 2008, pp.
51, 125-135
[39] Lixin Cheng, Gherhardt Ribatski, Leszek Wojtan and John R. Thome, New Flow
Boiling Heat Transfer Model and Flow Pattern Map for Carbon Dioxide Evaporating
inside Horizontal Tubes, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 49, 2006, pp. 4082-4094
[40] J. Pettersen, Flow vaporization of CO2 in microchannel tubes, Exp. Thermal Fluid

Sci. 28 (2004) 111–121.
[41] Y. Zhao, M. Molki, M.M. Ohadi, S.V. Dessiatoun, Flow boiling of CO2 in
microchannels, ASHRAE Trans. 106 (1) (2000) 437–445.
[42] E. Hihara, S. Tanaka, Boiling heat transfer of carbon dioxide in horizontal tubes, in:
Proceedings of 4th IIRGustav Lorentzen Conference, Purdue University, 2000,pp.
279–284.

Trang 18


Đề cương nghiên cứu sinh
[43] R.Yun, C.S. Choi, Y.C. Kim, Convective boiling heat transfer of carbon dioxide in
horizontal small diameter tubes, in: Proceedings of 5th IIR-Gustav Lorentzen
Conference, Guangzhou, China, 2002, pp. 298–308
[44] Rin Yun el al,(2004) Convective boiling heat transfer characteristics of CO2 in
microchannels, International Journal of Heat and Mass Transfer 48 (2005) 235–242
[45] Thome, J.R., Ribatski, G., 2005. State-of-the-art of two-phase flow and flow boiling
heat transfer and pressure drop of CO2 in macro- and micro-channels. Int. J.
Refrigeration 28,
[46] Liu, Z., Winterton, R.H.S., 1991. A general correlation for saturated and subcooled
flow boiling in tubes and annuli based on a nucleate pool boiling equation. Int. J. Heat
Mass Transfer 34,2759e2766
[47] Hwang, Y., Kim, B.H., Radermacher, R., 1997. Boiling heat transfer correlation of
carbon dioxide. In: Proceedings of International Conference on Heat Transfer Issues in
Natural Refrigerants. University of Maryland, USA, pp. 81e95
[48]Thome, J.R., El Hajal, J., 2004. Flow boiling heat transfer to carbon dioxide: general
prediction method. Int. J. Refrigeration 28,294e301
[49]Yoon, S.H., Cho, E.S., Hwang, Y.W., Kim, M.S., Min, K., Kim, Y., 2004a.
Characteristics of evaporative heat transfer and pressure drop of carbon dioxide and
correlation development. Int. J. Refrigeration 27, 111e119

[50]Thome, J.R., Dupont, V., Jacobi, A.M., 2004. Heat transfer model for evaporation in
microchannels. Part I. presentation of the model. Int. J. Heat Mass Transfer 47,
3375e3385
[51]Zhang, W., Hibiki, T., Mishima, K., 2004. Correlation for flow boiling heat transfer in
mini-channels. Int. J. Heat Mass Transfer 47, 5749e5763.
[52] Cho, J.M., Kim, M.S., 2007. Experimental studies on the evaporative heat transfer
and pressure drop of CO2 in smooth and micro-fin tubes of the diameters of 5 and
9.52 mm. Int. J.Refrigeration 30, 986e994.
[53] Yun, R., Kim, Y.C., Kim, M.S., Choi, Y.D., 2003. Boiling heat transfer and dryout
phenomenon of CO2 in a horizontal smooth tube. Int. J. Heat Mass Transfer 46,
2353e2361.

Trang 19


Đề cương nghiên cứu sinh
[54] Zhao, X., Bansal, P.K., 2007. Flow boiling heat transfer characteristics of CO2 at low
temperatures. Int. J. Refrigeration 30, 937e945.
[55] Wu, J., Koetting, T., Franke, Ch., Helmer, D., Eisel, T., Haug, F., Bremer, J., 2011.
Investigation of heat transfer and pressure drop of CO2 two-phase flow in a horizontal
minichannel. Int. J. Heat Mass Transfer 54, 2154e2162
[56] Oh, H.-K., Son, C.-H., 2011. Flow boiling heat transfer and pressure drop
characteristics of CO2 in horizontal tube of 4.57-mm inner diameter. Appl. Therm.
Eng. 31, 163e172
[57] Mastrullo, R., Mauro, A.W., Rosato, A., Vanoli, G.P., 2009. Carbon dioxide local
heat transfer coefficients during flow boiling in a horizontal circular smooth tube. Int.
J. Heat Mass Transfer 52, 4184e4194
[58] Mastrullo, R., Mauro, A.W., Rosato, A., Vanoli, G.P., 2010. Carbon dioxide heat
transfer coefficients and pressure drops during flow boiling: assessment of predictive
methods. Int. J. Refrigeration 33, 1068e1085

[59] Oh, H.-K., Ku, H.-G., Roh, G.-S., Son, G.-Y., Park, S.-J., 2008. Flow boiling heat
transfer characteristics of carbon dioxide in a horizontal tube. Appl. Therm. Eng. 28,
1022e1030.
[60] Oh, J.T., Pamitran, A.S., Choi, K., Hrnjak, P., 2011. Experimental investigation on
two-phase flow boiling heat transfer of five refrigerants in horizontal small tubes of
0.5, 1.5 and 3.0 mm inner diameters. Int. J. Heat Mass Transfer 54, 2080e2088
[61] Park, C.Y., Hrnjak, P.S., 2007. CO2 and R410A flow boiling heat transfer, pressure
drop, and flow pattern at low temperatures in a horizontal smooth tube. Int. J.
Refrigeration 30, 166e178.
[62] Ducoulombier, M., Colasson, S., Bonjour, J., Haberschill, P., 2011. Carbon dioxide
flow boiling in a single microchannel e Part II: heat transfer. Exp. Therm. Fluid Sci.
35, 597e611.
[63] Pamitran, A.S., Choi, K.-Il, Oh, J.-T., Nasruddin, 2011. Evaporation heat transfer
coefficient in single circular small tubes for flow natural refrigerants of C3H8, NH3,
and CO2. Int. J. Multiphase Flow 37, 794e801.

Trang 20


Đề cương nghiên cứu sinh
[64] Ozawa, M., Ami, T., Ishihara, I., Umekawa, H., Matsumoto, R., Tanaka, Y.,
Yamamoto, T., Ueda, Y., 2009. Flow pattern and boiling heat transfer of CO2 in
horizontal small-bore tubes. Int. J. Multiphase Flow 35, 699e709.
[65] Kazuyoshi Sato, Youichi Kawazu, Tooru Saitou, Hot water supply and air
conditioning system using co2 heat pump, Patent No. CA2586676 C, Mar 12, 2013
[66]

Bernd

Dienhart, Hans-Joachim

Krauss, Hagen

Mittelstrass, Karl-Heinz

Staffa, Christoph Walter, Jürgen Fischer, Michael Katzenberger, Karl Lochmahr,
Optimized CO2 operated air-conditioning system, Patent No. US6588223 B2, Jul 8,
2013
[67] Serge Dubé, Co2 refrigeration system for ice-playing surface, Patent No.
US20120247148 A1, Oct 4, 2012
[68] Bitzer, Focus on: Refrigerants, Jan 2013
[69] />[70] Dang, T.T. & Teng, J.T. (2010). Influence of flow arrangement on the performance
for an aluminium microchannel heat exchanger. IAENG Transactions on Engineering
Technologies Volume 5, the American Institute of Physics (AIP). Volume 1285, 576590
[71] Dang, T.T. & Teng, J.T. (2010). Numerical simulation of a microchannel heat
exchanger using steady-state and time-dependent solvers. ASME 2010 International
Mechanical Engineering Congress & Exposition (IMECE2010), Vancouver, Canada,
1-10
[72] Dang, T.T.; Chang, Y.J., & Teng, J.T. (2009). A study on the simulations of a
trapezoidal shaped micro heat exchanger. Journal of Advanced Engineering. Volume
04, 397-402
[73] Dang, T.T.; Teng, J.T., & Chu, J.C. (2010). Effect of flow arrangement on the heat
transfer behaviors of a microchannel heat exchanger. Proceedings of the International
MultiConference of Engineers and Computer Scientists 2010 (IMECS2010),
Hongkong, 2209-2214 (Best student paper award)
[74] Dang, T.T.; Teng, J.T., & Chu, J.C. (2010). Effect of flow arrangement on the heat
transfer behaviors of a microchannel heat exchanger. Lecture Notes in Engineering
and Computer Science. Volume 2182, 2209-2214

Trang 21

Đề cương nghiên cứu sinh
[75] Dang, T.T. & Teng, J.T. (2010). Effect of the substrate thickness of counter-flow
microchannel heat exchanger on the heat transfer behaviors. Proceedings of the
International Symposium on Computer, Communication, Control and Automation
2010 (3CA2010), Taiwan, 17-20

Xác nhận của Cán bộ hướng dẫn NCS

PGS. TS Đặng Thành Trung

Trang 22