การเพิ่มการพาความร้อนแบบธรรมชาติของน้ำโดยรอบทรงกระบอกร้อนแนวดิ่ง ด้วยการใช้คลื่นเหนือเสียง

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบต่อการพาความร้อนแบบธรรมชาติของแท่งทรงกระบอกแนวดิ่งในน้ำกลั่นจากคลื่นเหนือเสียงที่มีความถี่เท่ากับ 40 80 และ 120 กิโลเฮิรตซ์ และมีกำลังเท่ากับ 60 วัตต์ โดยทำการทดสอบบนผิวของอุปกรณ์กำเนิดความร้อนที่มีอัตราการถ่ายเทความร้อนต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่เท่ากับ 14,150 วัตต์ต่อตารางเมตร ภายในส่วนทดลองขนาดกว้าง 20 เซนติเมตร x ยาว 20 เซนติเมตร x สูง 20 เซนติเมตร หัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียงถูกติดตั้งไว้ที่ผนังด้านข้างของส่วนทดลอง และทำการเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างหัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียงกับอุปกรณ์กำเนิดความร้อนที่ 5 10 และ 15 เซนติเมตร เพื่อศึกษาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงความถี่และระยะห่างระหว่างหัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียงกับอุปกรณ์กำเนิดความร้อนต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน ผลการทดลองแสดงว่าคลื่นเหนือเสียงสามารถเพิ่มอัตราส่วนการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้สูงสุดถึง 399 เปอร์เซ็นต์ เมื่อใช้คลื่นเหนือเสียงที่มีความถี่ 40 กิโลเฮิรตซ์ ที่ระยะห่าง 5 เซนติเมตร และพบว่าประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนจะลดลงเมื่อเพิ่มระยะห่างระหว่างหัวกำเนิดคลื่นเหนือเสียงกับอุปกรณ์กำเนิดความร้อน นอกจากนี้ สมการทำนายอัตราส่วนการเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนภายใต้อิทธิพลของคลื่นเหนือเสียงความถี่ 40-120 กิโลเฮิรตซ์ ที่มีความแม่นยำได้ถูกนำเสนอในงานวิจัยนี้ด้วย ดังนั้นผลการทดลองที่ได้จากงานวิจัยนี้จะเป็นข้อมูลสำคัญในการพัฒนาอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ในอนาคต