Nghiên cứu thực nghiệm hệ số tỏa nhiệt đối lưu thiết bị bay hơi kênh mini công suất 250w

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Cơ sở truyền nhiệt

Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng chỉ chuyển đổi giữa các dạng khác nhau Nghiên cứu truyền nhiệt tập trung vào việc phân tích sự biến đổi năng lượng trong quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật thể có nhiệt độ khác nhau Khoa học truyền nhiệt giúp giải thích nguyên nhân và dự đoán mức độ trao đổi nhiệt dựa trên các điều kiện liên quan Dòng nhiệt, dạng năng lượng chính trong truyền nhiệt, không thể đo trực tiếp mà phải thông qua nhiệt độ Sự chênh lệch nhiệt độ trong hệ thống biểu hiện cho dòng nhiệt, luôn từ vùng cao sang vùng thấp, nghĩa là dòng nhiệt chỉ xảy ra khi có gradient nhiệt độ Do đó, nghiên cứu phân bố nhiệt độ là yếu tố quan trọng trong truyền nhiệt, cần thiết cho tính toán và thiết kế Những quy luật từ nghiên cứu truyền nhiệt giúp điều chỉnh trao đổi nhiệt theo yêu cầu thực tiễn Quá trình truyền nhiệt phức tạp, bao gồm ba dạng trao đổi nhiệt cơ bản: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ.

Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt năng từ vùng có nhiệt độ cao sang vùng có nhiệt độ thấp thông qua sự chuyển động và va chạm giữa các nguyên tử và phần tử.

Dẫn nhiệt xảy ra khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vật thể tiếp xúc, dẫn đến sự truyền nhiệt từ vùng có nhiệt độ cao sang vùng có nhiệt độ thấp.

Dẫn nhiệt không chỉ có mặt trong các vật thể rắn, mà còn có mặt trong cả chất lỏng và cả chất khí

2.1.2 Trao đổi nhiệt đối lưu

Trao đổi nhiệt đối lưu là quá trình truyền nhiệt xảy ra khi chất lỏng có nhiệt độ tf chảy qua bề mặt vật có nhiệt độ tw, dẫn đến sự trao đổi nhiệt giữa chúng Sự chuyển động của chất lỏng và chênh lệch nhiệt độ làm thay đổi mật độ, tạo ra dòng đối lưu mang theo nhiệt Có hai loại đối lưu: đối lưu tự nhiên, xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ và khối lượng riêng, tạo ra lực nâng tự nhiên; và đối lưu cưỡng bức, trong đó chất lỏng hoặc không khí được ép qua ống dẫn nhờ quạt hoặc bơm để gia nhiệt hoặc làm lạnh Các yếu tố ảnh hưởng đến truyền nhiệt trong đối lưu cưỡng bức bao gồm hệ số ma sát, hệ số tỏa nhiệt đối lưu, tổn thất áp suất và hệ số truyền nhiệt.

2.1.3 Trao đổi nhiệt bức xạ

Trao đổi nhiệt bức xạ là quá trình truyền nhiệt giữa các vật thông qua sóng điện từ Khi hai vật ở xa nhau trong môi trường chân không, không có dẫn nhiệt và trao đổi nhiệt đối lưu, thì sự truyền nhiệt diễn ra chủ yếu qua bức xạ.

Bức xạ phát sinh từ bên trong vật và được phát ra qua bề mặt, trong khi bức xạ từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào vật và giảm dần cường độ Sự bức xạ và hấp thụ năng lượng bức xạ có thể coi là một quá trình xếp chồng Hơn nữa, tính chất vật liệu, bề mặt và độ sáng của vật ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ và phản xạ sóng điện từ từ môi trường xung quanh.

Nghiên cứu dòng sôi môi chất hai pha liên quan đến quá trình bay hơi

Khi nhiệt được cung cấp cho chất lỏng qua bề mặt nóng, nhiệt độ của chất lỏng gần bề mặt sẽ tăng cao Nếu bề mặt này có các tâm hóa hơi, quá trình sôi của chất lỏng sẽ diễn ra hiệu quả hơn.

Trên bề mặt đốt nóng, các bọt hơi nhỏ xuất hiện tại các tâm sôi, được gọi là "mầm hơi" cho pha hơi Những bọt hơi này có thể phát triển nhờ sự bay hơi của chất lỏng xung quanh hoặc có thể xẹp xuống do ngưng tụ hơi bên trong.

Động lực học của bọt hơi trong kênh mini phụ thuộc vào sự cân bằng lực tác động lên bề mặt bọt hơi Các lực này bao gồm lực áp suất của hơi bên trong bọt, lực áp suất từ chất lỏng xung quanh và sức căng bề mặt của bọt Các trạng thái điển hình khi xảy ra hiện tượng sôi cũng được thể hiện rõ.

Hình 2.2 Các trạng thái điển hình khi sôi

Khi bọt hơi đạt kích thước lớn, lực nâng tác động lên nó trở nên mạnh mẽ, khiến bọt hơi tách khỏi bề mặt đốt nóng Ngay sau đó, một lượng chất lỏng cần được quá nhiệt đến nhiệt độ thích hợp để hình thành bọt hơi mới.

Sau khi tách khỏi bề mặt đốt nóng, bọt hơi di chuyển lên trên về phía mặt thoáng nhờ lực nâng Trong quá trình này, bọt hơi phải vượt qua sức cản ma sát của chất lỏng tác động lên bề mặt của nó, dẫn đến sự gia tăng tốc độ nâng bọt hơi.

Cơ sở thực nghiệm

Thực nghiệm là phương pháp thu thập dữ liệu từ đối tượng khảo sát và môi trường xung quanh với mục đích rõ ràng Dữ liệu được thu thập thông qua các biến đổi từ các trường vật lý có thể quan sát và đo đạt bằng thiết bị hỗ trợ Phương pháp này phổ biến trong nghiên cứu kỹ thuật, y học và nhiều lĩnh vực khoa học khác.

Trong thực nghiệm, các nhà nghiên cứu có thể chủ động can thiệp vào quá trình thay đổi tự nhiên của đối tượng nghiên cứu để đạt được kết quả mong muốn Sự can thiệp này không chỉ hướng đối tượng theo mục tiêu của người nghiên cứu mà còn tạo ra những giá trị mới, sáng tạo, góp phần quan trọng vào tiến trình nghiên cứu.

Các công thức tính toán liên quan

2.4.1 Dòng nhiệt truyền qua thiết bị

Trong nghiên cứu này, các đặc tính của lưu chất như tổn thất áp suất, hiệu suất truyền nhiệt, mật độ dòng nhiệt và mật độ dòng nhiệt của bộ trao đổi nhiệt được tính toán dựa trên các công thức được trình bày ở trang 384 của tài liệu.

Q là dòng nhiệt truyền qua thiết bị (W) m là lưu lượng khối lượng (kg/s)

Cp là nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp (J/kg o C)

Ti là nhiệt độ trung bình của lưu chất ở trạng thái lỏng đầu vào ( o C)

To là nhiệt độ trung bình của lưu chất ở trạng thái hơi đầu ra ( o C)

I1là Enthalpy nhiệt độ ở trạng thái lỏng đầu vào (kJ/kg)

I2 là Enthalpy nhiệt độ ở trạng thái hơi đầu ra (kJ/kg)

Mật độ dòng nhiệt được xác định theo công thức trang 471tài liệu [41] như sau q Q

Trong đó: q là mật độ dòng nhiệt (W/m 2 )

A là diện tích truyền nhiệt (m 2 )

U là hệ số truyền nhiệt tổng(W/m 2 o C) ΔTlmlà độ chênh lệch nhiệt độ trung bình Logarit ( o C)

2.4.3 Nhiệt độ trung bình Logarit Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình Logarit được xác định theo công thức (14.9) trang 389 tài liệu [41] max min l m max min

Hình 2.3:Sơ đồ trao đổi nhiệt lưu động giữ nước và không khí

Với ΔTmax = Ts-Ti ΔTmin = Ts-To

Trong đó: ΔTlm là độ chênh lệch nhiệt độ trung bình Logarit ( o C)

Ts là nhiệt độ trung bình bề mặt ( o C)

Ti là nhiệt độ trung bình của lưu chất ở trạng thái lỏng đầu vào ( o C)

To là nhiệt độ trung bình lưu chất ở trạng thái lỏng đầu ra ( o C)

Chất lỏng trong ống hoặc rãnh có hai chế độ chuyển động chính: chảy tầng và chảy rối Khi tốc độ dòng chảy thấp, chất lỏng sẽ chảy tầng, trong khi ở tốc độ cao, chất lỏng chuyển sang trạng thái chảy rối Tiêu chuẩn Reynolds là yếu tố quyết định chế độ chuyển động của chất lỏng, được xác định theo công thức trên trang 134 của tài liệu [41].

Re là tiêu chuẩn Reynolds ρ là khối lượng riêng (kg/m 3 )

Dh là đường kính thủy lực được xác định bằng công thức trang 167 tài liệu

Dh là đường kính thủy lực (m)

Ac là diện tích mặt cắt (m 2 )

Hình 2.4: Đường kính thủy lực hình chữ nhật

2.4.5 Tiêu chuẩn Prandtl Độ dày tương đối của lớp biên vận tốc và lớp biên nhiệt được mô tả tốt nhất bởi đại lượng không thứ nguyên tiêu chuẩn Prandtltrang 167 tài liệu [41], được xác định bởi:

Pr là tiêu chuẩn Prandtl μ là độ nhớt động lực học (kg/m.s)

Cp là nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp (J/kg o C) λ là hệ số dẫn nhiệt (W/m o C)

2.4.6 Hệ số truyền nhiệt tổng

Hệ số truyền nhiệt tổng của kênh mini ống dẹp được xác địnhtheo công thức (13.9) trang 346 tài liệu [41], [37] water air AL

U là hệ số truyền nhiệt tổng (W/m 2 o C)

airlà hê số tỏa nhiệt đối lưu của không khí (W/m 2 o C) water

 là hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước (W/m 2 o C) δ là chiều dày vách kênh mini (m) λ là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm kênh mini (W/m o C)

Trong đó: η là hiệu suất truyền nhiệt (%)

Q là dòng nhiệt truyền qua thiết bị (W)

Pn là công suất nguồn (W)

Tổng tổn thất áp suất trong quá trình chuyển đổi pha trong kênh mini được xác định theo công thức ΔPtotal = ΔP + ΔP + ΔPf α const + ΔPexp Trong đó, ΔPtotal là tổng tổn thất áp suất của thiết bị (Pa) và ΔPf là tổng tổn thất áp suất do ma sát (Pa).

Trong đó: f : Hệ số ma sát Flanning bề mặt trong của ống νm : Vận tốc trung bình của lưu chất bên trong ống (m/s)

Dh : Đường kính thủy lực của ống (m) ΔP  : Tổn thất áp suất do gia tốc

 : Khối lượng riêng lưu chất ở trạng thái lỏng hoặc hơi (kg/m 3 )

l : Khối lượng riêng lưu chất ở trạng thái lỏng hoặc lỏng (kg/m 3 ) x : Độ khô của lưu chất α : Hệ số tỷ lệ rỗng của lưu chất

(2-14) const ΔP : Tổn thất áp suất do quá trình co lại (Pa)

G : Mật độ khối (kg/m 2 s) σ : Suất căng bề mặt (N/m) ν1 :Thểtích riêng của lưu chất ( m 3 /kg)

              (2-15) ΔP : Tổn thất áp suất do quá trình dãn nở (Pa) exp

THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM

Thiết lập mô hình thiết bị trao đổi nhiệt kênh mini

3.1.1 Tính toán thiết kế kênh mini ống dẹp Để tính toán được thiết bị bay hơi kênh mini, những dữ kiện được ra dựa vào hoạt động thực tế của một số linh kiện điện tử như sau

Thiết bị bay hơi kênh mini yêu cầu công suất nhiệt 250W và được gia nhiệt bởi một điện trở nhiệt điện có nhiệt độ bề mặt nóng lên tới 120°C Điện trở này được lắp đặt vào thiết bị bay hơi kênh mini, sử dụng nước để trao đổi nhiệt hiệu quả.

Dựa vào các mô hình thí nghiệm nghiên cứu trước, nhiệt độ nước đầu vào được thiết lập trong khoảng 40°C đến 60°C, trong khi nhiệt độ đầu ra đạt khoảng 110°C Hệ số truyền nhiệt tổng được chọn là U300 (W/m².độ) Nhiệt độ trung bình bề mặt gia nhiệt cũng được xác định trong nghiên cứu này.

Ts0 0 C Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình Logarit được thể hiện như Hình 3.1

Ti là nhiệt độ trung bình của lưu chất ở trạng thái lỏng đầu vào ( o C)

To là nhiệt độ trung bình của lưu chất ở trạng thái hơi đầu ra ( o C)

I1 là Enthalpy nhiệt độ ở trạng thái lỏng đầu vào (kJ/kg)

I2 là Enthalpy nhiệt độ ở trạng thái hơi đầu ra (kJ/kg)

Với T1@ 0 C là nhiệt độ của nước ở trạng thái lỏng đầu vào và dựa vào bảng nước và hơi nước bão hòa (theo nhiệt độ) ta tra được I17.5 (kJ/kg)

T20 0 C nhiệt độ của hơi ở trạng thái hơi đầu ra và dựa vào bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta tra được I2&96.5 (kJ/kg)

Ta chọn giá trị thay đổi lưu lượng khi thí nghiệm từ 0.04–0.1 (g/s)

Hình 3.1:Sơ đồ trao đổi nhiệt lưu động giữ nước và không khí

Ta có: ΔTmax = Ts-Ti 0-40 0 C ΔTmin = Ts-To 0-110 0 C max min l m max min

Mật độ dòng nhiệt (2-3): q   U Tlm 3300 33.663 111087.9  (W/m 2 ) Diện tích trao đổi nhiệt (2-3):

Diện tích trao đổi nhiệt kênh mini :

Trong đó: b là chiều dài kênh mini (m) a là chiều rộng kênh mini (m)

L là chiều dài kênh mini (m) n là số kênh trong kênh mini

Chúng tôi đã chọn thiết bị bay hơi với chiều dài gần bằng chiều dài tính toán, cụ thể là 8cm Thiết bị này có kênh làm bằng nhôm, với kích thước kênh hình chữ nhật: chiều dài 80mm, chiều rộng 20mm và chiều dày 2mm Hệ số dẫn nhiệt của kênh là 237 W/m.°K, khối lượng riêng đạt 2700 kg/m³, và nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp là 904 J/kg.°K.

Hình 3.2: Hình 3D của kênh mini ống dẹp

Hình 3.3: Hình ảnh thực tế kênh mini

Kênh mini có kích thước bên trong với 10 kênh hình chữ nhật, mỗi kênh có kích thước 1,2mm x 1,6mm, như thể hiện trong Hình 3.2 và Hình 3.3 Độ chính xác của kênh mini vẫn chưa được xác định, do đây là công nghệ chế tạo độc quyền của Danfoss, và hiện tại Việt Nam chưa có khả năng chế tạo công nghệ này.

Bảng 3.1:Thông số hình học của kênh mini

Dài (mm) Rộng (mm) dày (mm) ĐK thủy lực

Kênh mini 80mm 20mm 2mm 1.37mm

Dụng cụ thí nghiệm

Bơm có kích thước nhỏ gọn với chiều rộng và chiều cao 15 cm, thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm Bơm này có khả năng điều chỉnh dòng lưu lượng chính xác đến ±2% Trong các thí nghiệm, bơm được sử dụng để tuần hoàn hai loại lưu chất là nước tinh khiết và nước cất, như minh họa trong Hình 3.5 dưới bảng 3.2 với thông số kỹ thuật của bơm.

Hình 3.5:Bơm Jasco PU-2087 plus

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật của bơm Jasco PU-2087 PLUS

Phạm vi lưu lượng 1μL/ phút đến 50 mL/phút Áp suất lớn nhất 15 Mpa (ít hơn 40 ml/Phút )

Phạm vi áp suất 5 – 15 Mpa ( ít hơn 40 ml/Phút) Đầu ống vào 3 mm

Công suất điện đầu vào AC 100 ~ 240 V, 50/60 Hz

Công suất tiêu thụ 185 VA

Dùng để ổn định lưu lượng dòng chảy, đảm bảo sự ổn định lưu lượng cho quá trình thực nghiệm như Hình 3.6

Hình 3.6: Bình điều áp 3.1.3 Cột gia nhiệt

Bộ gia nhiệt nước AXW-5 Term Controller của hãng Medillab được sử dụng để gia nhiệt cho nước đầu vào, giúp tăng nhiệt độ theo điều kiện thí nghiệm Thiết bị này có khả năng kiểm soát dải nhiệt độ từ 10°C đến 120°C, như thể hiện trong hình 3.7.

Hình 3.7: Cột gia nhiệt 3.1.4 Dimmer

Dimmer được dùng để điều chỉnh dãy công suất điện trở Có công suất 500W, sử dung điện xoay chiều 220V, như hình 3.8

Điện trở là thiết bị gia nhiệt được lắp đặt dưới bề mặt của thiết bị trao đổi nhiệt kênh mini, giúp gia nhiệt đầu ra của nước đạt đến điểm sôi Thiết bị này có dải nhiệt độ hoạt động từ 0 đến 250 độ C.

Công suất điện trở được sử dụng trong phòng thí nghiệm có công suất là 150W, sử dụng điện áp 220-240V, như thể hiện Hình 3.9

Hình 3.9: Điện trở được sử dụng trong thí nghiệm

Hình 3.10: Kích thước điện trở được sử dụng trong thí nghiệm

3.1.6 Bộ xử lý tín hiệu MX100 Đây là một bộ xử lý tín hiệu đa năng, có thể kết nối với nhiều loại cảm biến, đo đạc được nhiều loại số số liệu như điện áp, nhiệt độ, áp suất, Một máy tính được cài phần mềm sẽ kết nối với phần cứng bộ xử lý MX100 để có thể tiếp nhận xử lý dữ liệu và hiển thị các giá trị như hình 3.10 Đầu vào và đầu ra của bộ gia nhiệt kênh mini ống dẹp kết nối ống vào và ra Ở mỗi đầu vào và ra có gắn hai cảm biến nhiệt độ nước vào và nhiệt độ nước đầu ra Ngoài ra, còn có hai cảm biến nhiệt độ được đặt hai bên của bộ trao đổi nhiệt kênh mini Vì vậy, có tổng cộng bốn cảm biến nhiệt độ được sử dụng để ghi giá trị nhiệt độ

Hình 3.10: Bộ xử lý tín hiệu MX100 3.1.7 Thiết bị hiển thị thông số

Dùng để hiển thị các thông số dòng điện, điện áp, giá trị công suất điện trở, như hình 3.11

Đồng hồ đa năng Autonics MT4W là thiết bị hiển thị dòng điện và công suất, nhận tín hiệu Analog từ cảm biến với ngõ ra dòng 4-20mA Thiết bị này xử lý tín hiệu và hiển thị trên màn hình LCD, đã được kiểm tra độ chính xác tương ứng với cảm biến áp suất sử dụng.

Đồng hồ hiển thị áp suất gồm hai thiết bị: đồng hồ bên trái kết nối với cảm biến áp suất đầu vào để hiển thị giá trị áp suất đầu vào trên màn hình LCD, trong khi đồng hồ bên phải kết nối với cảm biến áp suất đầu ra để hiển thị giá trị áp suất đầu ra cũng trên màn hình LCD.

Bộ cảm biến chênh lệch áp suất Unik 5000 thu thập và phân tích tín hiệu áp suất trước khi hiển thị kết quả trên màn hình máy tính, như được minh họa trong hình 3.13.

Hình 3.13: Cảm biến chênh lệch áp suất 3.1.9 Mô hình thực nghiệm

Hệ thống thí nghiệm bộ trao đổi nhiệt kênh mini bao gồm nhiều thành phần quan trọng như bộ điều khiển, cảm biến chênh lệch áp suất, cảm biến áp suất và cảm biến nhiệt độ Ngoài ra, còn có cột gia nhiệt, bình điều áp, máy tính, bơm, dimmer, điện trở gia nhiệt, bình chứa, bình ngưng, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi kênh mini (MCE), như được thể hiện trong Hình 3.14 và Hình 3.15.

Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lý hệ thông thí nghiệm

Hình 3.15: Hệ thống thí nghiệm thực tế

1 Máy tính 9 Thiết bị ngưng tụ

2 Bơm Jasco 10.Cảm biến áp suất đầu ra

3 Bình chứa nước 11 Bộ xử lý tín hiệu MX100

4 Bình điều áp 12 Bộ số hóatín hiệu áp suất đầu vào

5 Cột gia nhiệt 13 Bộ số hóa tín hiệu áp suất đầu ra

6 Cảm biến áp suất đầu vào 14.Thiết bị hiển thị thông số

8 Kênh mini 16 Bộ cảm biến chênh lệch áp suất

Hệ thống thực nghiệm này sử dụng nước tinh khiết và nước cất, có các đặc tính hóa học và vật lý như sau.

Nước cất là loại nước tinh khiết, không chứa ion kim loại như Ca 2+ và Mg 2+ Thành phần của nước cất hoàn toàn không có tạp chất hữu cơ và vô cơ, chỉ bao gồm phân tử H2O.

Nước tinh khiết là nước đã được lọc để loại bỏ các tạp chất ô nhiễm như chất rắn và một số hợp chất vô cơ, hữu cơ, với công thức hóa học là H2O Tuy nhiên, nước tinh khiết chưa hoàn toàn khử hết ion, do đó trong các thí nghiệm, nhiệt dung riêng của nước tinh khiết thường cao hơn so với nước cất.

Các thiết bị phụ khác trong thí nghiệm

Dùng để đo dòng điện của điện trở trong quá trình làm thí nghiệm Như thể hiện trên hình 3.16

Dùng đẻ đo điện trở và điện thế của các thiết bị thực nghiệm như Hình 3.17

Hình 3.17: Đồng hồ VOM 3.2.3 Camera nhiệt

Sử dụng camera nhiệt hồng ngoại Fluke Model TiS40 để xác định phân bố nhiệt độ trên bề mặt điện trở và kênh mini như Hình 3.18

Hình 3.18: Camera nhiệt 3.2.4 Thiết bị đo nhiệt độ EXTECH 421509

Thiết bị này được sử dụng để đo nhiệt độ trên bề mặt kênh mini và điện trở, cho phép đo bảy cặp nhiệt độ khác nhau bao gồm K, J, T, E, R, S, và N với độ chính xác cao.

 , có màn hình rộng chia làm 3 vị trí hiển thị chính gồm giá trị đo của đầu dò T1, T2 hoặc cả T1-T2 với bảng thông số kỹ thuật thể hiện ở Hình 3.19

Hình 3.19: Thiết bị đo nhiệt độ EXTECH 421509

Bảng 3.3: Bảng sai số các thiết bị đo

Thông số cần đo Độ chính xác Giới hạn đo

Cảm biến áp suất 0.5% FS 0 1 bar

Cảm biến chênh lệch áp suất 0.025% FS 0 1 bar

Bơm lưu lượng 2% 1 L  /phút 50mL/phút

Bảng 3.4: Bảng mô tả bố trí thí nghiệm

STT Thông số Vị trí Mô tả

1 Nhiệt độ đầu vào và ra

Cảm biến nhiệt độ được được đặt sát hai đầu vào và ra của kênh

Khi nhiệt độ đầu vào đạt

40 0 C thì lúc này bắt đầu gia nhiệt điện trở, nhiệt độ đầu ra đạt trên 101 0 C được phần mềm ghi lại trong 30s

2 Áp suất đầu vào và ra

Cảm biến áp được đặt tương tự như cảm biến nhiệt độ

Cách lấy dữ liệu áp suất cũng tương tự như lấy nhiệt độ

3 Nhiệt độ bề mặt kênh Lấy trên bề mặt kênh

Khi nhiệt độ đầu ra đạt trên

101 0 C thì nhiệt độ bề mặt kênh được lấy tại ba điểm đầu , giữa, cuối kênh

Quy trình thực nghiệm

Các bước tiến hành thực nghiệm:

Bước 1:Kiểm tra nguồn điện cấp cho các thiết bị thí nghiệm như bơm, cột gia nhiệt, điện trở, bộ xử lý tín hiệu áp suất và nhiệt độ

Để đảm bảo quá trình thí nghiệm diễn ra suôn sẻ, hãy đổ nước tinh khiết vào bình chứa và kiểm tra kỹ các vị trí đầu nối với kênh cũng như đầu nối với các thiết bị cảm biến, đảm bảo chúng chắc chắn để tránh rò rỉ nước.

Bước 3: Kiểm tra các vị trí lấy tín hiệu và ghi lại giá trị áp suất cùng với nhiệt độ ban đầu từ đồng hồ đo và bộ cảm biến điện tử.

Bước 4: Tiến hành bật nguồn cho các thiết bị thí nghiệm

Tiến hành thực nghiệm ở các giá trị nhiệt độ đầu vào là 40 0 C lưu lượng 0.04 g/s và tăng dần lưu lượng đến 0.1 g/s với lưu chất là nước tinh khiết

Để chuẩn bị cho quá trình chạy, trước tiên hãy đặt nhiệt độ cột gia nhiệt ở mức 40-42°C và bật cột gia nhiệt trong khoảng 30 phút để đạt giá trị cài đặt Sau đó, khởi động bơm với lưu lượng 35 ml/phút để đảm bảo nước được đẩy đều đến bình chứa cuối cùng trong khoảng 5 phút, rồi tắt bơm.

Bật bơm với lưu lượng 0.04 g/s (2.4 ml/phút) và chờ đến khi nhiệt độ đầu vào đạt 40°C Sau đó, điều chỉnh công suất gia nhiệt của điện trở lên 250W và kích hoạt chế độ ghi dữ liệu trên màn hình máy tính để ghi lại các giá trị sôi trong quá trình thí nghiệm.

Bước 3: Chờ khoảng 10 phút để nước tinh khiết sôi và sinh hơi, đồng thời theo dõi nhiệt độ đầu ra trên màn hình máy tính cho đến khi đạt mức tối ưu.

Khi nhiệt độ đạt từ 101°C đến 110°C, hãy ghi lại các giá trị thay đổi của áp suất đầu vào và đầu ra trên đồng hồ Đồng thời, lưu giữ giá trị nhiệt độ ra trong quá trình sôi mà bạn đã ghi nhận.

Bước 4: Nếu quá trình sôi quá mãnh liệt mà nhiệt độ đầu ra vượt qua mức

Khi nhiệt độ đạt 110 độ C, cần thực hiện lại các bước 1, 2, 3, đồng thời giảm dần công suất điện trở gia nhiệt Quá trình này sẽ tiếp tục lặp lại cho đến khi nhiệt độ đầu ra ổn định trong khoảng 101 độ C đến 110 độ C, sau đó mới chuyển sang bước tiếp theo.

Bước 5: Tiếp tục tăng lưu lượng đến 0.1 g/s tương đương 6ml/phút, sau đó điều chỉnh nhiệt độ đầu vào lần lượt từ 45°C, 50°C, 55°C, đến 60°C, ứng với các lưu lượng 2.4 ml/phút, 3ml/phút, 3.6ml/phút, 4.2ml/phút, 4.8ml/phút, 5.4ml/phút và 6ml/phút.

Bước 6: Tiến hành các bước như trên với lưu chất khác là nước cất

Trong quá trình thực nghiệm, cần theo dõi hệ thống thường xuyên để đảm bảo an toàn trong vận hành Đặc biệt, phải đảm bảo rằng bình chứa nước cấp cho bơm luôn đầy để tránh tình trạng bơm hút phải không khí Ngoài ra, nếu nhiệt độ đầu ra tăng cao bất thường vượt ngưỡng an toàn, cần dừng ngay gia nhiệt điện trở để bảo vệ kênh mini khỏi hư hại.

CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Sự phân bố trường nhiệt độ trên bề mặt kênh mini

4.1.1 Gia nhiệt kênh mini ống dẹp bằng một điện trở Đối với kênh mini được gia nhiệt bằng một điện trở, nhiệt độ bề mặt điện trở ở vị trí đầu vào thấp và tăng dần đến vị trí cao nhất tại 293 0 C ứng với vị trí 5cm tính từ đầu kênh Nhiệt độ bề mặt ngoài kênh ở đầu vào cũng thấp và tăng dần đến vị trí cao nhất tại 175.4 0 C ứng với vị trí 6cm tính từ đầu kênh Về bản chất của hiện tượng này là nước sau khi đi vào kênh sẽ được gia nhiệt dần bằng điện trở, dẫn đến hiện tượng tăng dần nhiệt độ bề mặt kênh đến khi nước bắt đầu bay hơi thì bề mặt điện trở đạt nhiệt độ cao nhất, hơi được sinh ra và di chuyển dần về cuối kênh, do phần điện trở gia nhiệt chính tập trung ở giữa kênh nên nhiệt độ bên ngoài thiết bị bay hơi giảm từ 175.4 0 C xuống 139.2 0 C như thể hiện trên hình 4.1 Trong thí nghiệm này công suất ghi được ở 150W

Hình 4.1:Sự phân bố nhiệt độ trên bề mặt ngoài kênh mini và điện trở

Vị trí kênh (cm) Điện trở Kênh mini

Hình 4.2: Camera nhiệt của kênh mini khi gia nhiệt bằng một điện trở

4.1.2 Gia nhiệt kênh mini ống dẹp bằng hai điện trở Đối với gia nhiệt kênh mini bằng hai điện trở thì cũng có quy luật tương đồng với quy luật dùng một điện trở: Nhiệt độ bề mặt điện trở ở những vị trí đầu vào thấp và tăng dần đến cao nhất tại 215 0 C và 205 0 C ứng với vị trí 5cm tính từ đầu kênh Nhiệt độ bề mặt kênh phía đầu vào cũng thấp và tăng dần đến vị trí cao nhất tại 155 0 C ứng với vị trí 5cm tính từ đầu kênh Quy luật này cũng giống như trên do phần điện trở gia nhiệt chính chỉ tập trung ở giữa kênh, nên nhiệt độ bên ngoài thiết bị bay hơi giảm từ 155 0 C xuống 118 0 C như thể hiên trên hình 4.3 Trong thí nghiệm này tổng công suất của 2 điện trở ghi được ở 200W

Hình 4.3:Sự phân bố nhiệt độ trên bề mặt ngoài kênh mini và hai điện trở

Vị trí kênh (cm) Điện trở 1 Điện trở 2 Kênh mini

Hình 4.4: Camera nhiệt của kênh mini khi gia nhiệt bằng hai điện trở

Hình 4.5: Kênh mini được gia nhiệt bằng hai điện trở

Chú ý rằng, các kết quả trong hình 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 là những dữ liệu thực nghiệm quan trọng giúp cho việc kiểm chứng các kết quả tính toán.

Quy trình tính toán

Quá trình thực nghiệm cũng như tính toán của nhóm bao gồm 6 bước được trình bày cụ thể như sau:

Để tính toán độ chênh lệch nhiệt độ, chúng ta sử dụng các giá trị thực nghiệm như nhiệt độ lỏng đầu vào, nhiệt độ hơi đầu ra và nhiệt độ bề mặt kênh mini Từ đó, ta xác định các độ chênh lệch nhiệt độ tối đa, tối thiểu và độ chênh lệch nhiệt độ trung bình Logarit tương ứng với các nhiệt độ đã nêu.

Bước 2: Tra bảng enthalpy theo nhiệt độ lỏng đầu vào và nhiệt độ hơi đàu ra để tính nhiệt lượng bay hơi của lưu chất

Bước 3: Dựa vào diện tích kênh đã làm và nhiệt lượng bay hơi vừa tính để tính mật độ dòng nhiệt truyền qua thiết bị

Để tính toán hệ số truyền nhiệt tổng, bạn cần dựa vào độ chênh lệch nhiệt độ trung bình Logarit và nhiệt lượng bay hơi đã được tính ở bước 1 và bước 3.

Bước 5: Với hệ số truyền nhiệt tổng và dữ liệu từ các nguồn tham khảo, chúng ta có thể tính toán hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước tinh khiết và nước cất.

Bước 6: Dựa trên các dữ liệu đã tính toán về mật độ dòng nhiệt, hệ số truyền nhiệt tổng và hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước cất và nước tinh khiết, chúng ta tiến hành so sánh và đưa ra nhận xét về đặc điểm của hai loại lưu chất này.

Tính toán từ thực nghiệm quá trình sinh hơi quá nhiệt

Kết quả thực nghiệm được lấy từ ngày 4/11/2020 đến ngày 12/1/2021 Với nhiệt độ môi trường dao động trong khoảng 30 0 C

4.3.1 Đối với nước tinh khiết

Khi cố định nhiệt độ đầu vào T@ 0 C và tăng lưu lượng từ 0.04-0.1 g/s Kết quả thực nghiệm thu được

Bảng 4.1: Bảng giá trị thực nghiệm về công suất gia nhiệt nhiệt độ vào, nhiệt độ ra và nhiệt độ bề mặt kênh mini

Nhiệt độ vào( 0 C) m(g/s) P(W) Tin( 0 C) Tout( 0 C) Ts( 0 C)

0.04 190 40.2 106.1 116.6 0.05 225 40.2 106 117.67 0.06 230 40.3 105.7 119.33 0.07 230 40.5 105.5 117.67 0.08 240 40.2 104.9 119.33 0.09 250 40.2 104.6 117.67 0.1 270 40.1 104.4 116.67 Với nhiệt độ T@ 0 C, lưu lượng m=0.04 g/s , Công suất nguồn nhiệt 190W từ thực nghiệm ta có được Ti@.2 0 C , To6.1 0 C và Ts 6.6 0 C

Hình 4.6: Sơ đồ trao đổi nhiệt lưu động của nước tinh khiết và không khí

Theo công thức T max T s T i min s o

Ta tính được T max T s T i = 116.6-40.2v.4 0 C min s o

Với quá trình tính toán tương tự cho các trường hợp lưu lượng còn lại ta thu được kết quả T max ,T min ,T lm như Bảng 4.2

Bảng 4.2: Bảng giá trị độ chênh nhiệt độ trung bình logarit theo T max ,T min của nước tinh khiết Nhiệt độ vào( 0 C) m(g/s) P(W) T max ( 0 C) T min ( 0 C) T lm ( 0 C)

Ti@.2 0 C là nhiệt độ của nước ở trạng thái lỏng đầu vào và dựa vào bảng nước và hơi nước bão hòa (theo nhiệt độ) ta tra được I18.336 (kJ/kg)

To6.1 0 C nhiệt độ của hơi ở trạng thái hơi đầu ra và dựa vào bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta tra được I2&88.505 (kJ/kg)

Thực hiện tính toán tương tự với các trường hợp lưu lượng còn lại ta thu được thông số như Bảng 4.2

Bảng 4.3 trình bày giá trị Enthalpy của nước tinh khiết, bao gồm nhiệt độ đầu vào (Tin) và đầu ra (Tout) cùng với lưu lượng (m) và các giá trị I1 và I2 tính bằng kJ/kg Thông tin này rất quan trọng trong việc phân tích hiệu suất của hệ thống nhiệt.

Q m (I I ) Ứng với T@ 0 C , m=0.04 g/s , I1 = 168.336(kJ/kg) , I2&88.505(kJ/kg)

=>Q0.04 (2688.505 168.336) 100.806W  Tính tương tự cho các trường hợp lưu lượng còn lại ta thu được số liệu như bảng sau

Bảng 4.4: Bảng giá trị nhiệt lượng bay hơi của nướctinh khiết

Nhiệt độ vào( 0 C) m(g/s) I1(kJ/kg) I2(kJ/kg) Q(W)

Khi giữ nhiệt độ nước tinh khiết ở 40°C và tăng lưu lượng từ 0.04 đến 0.1 g/s, nhiệt lượng bay hơi của nước tăng đều từ 100.8W lên 251.71W, tương ứng với lưu lượng 0.04 g/s và 0.1 g/s, như thể hiện trong Hình 4.7.

Hình 4.7: Sự ảnh hưởng của lưu lượng khối lượng đến nhiệt lượng bay hơi của nước tinh khiết

Từ công thức mật độ dòng nhiệt (2-3) q Q

Tính tương tượng như vậy cho các trường hợp lưu lượng còn lại khi cố định nhiệt độ đầu vào ta thu được Bảng 4.5

Bảng 4.5 trình bày giá trị mật độ dòng nhiệt khi sử dụng nước tinh khiết làm lưu chất, với nhiệt độ đầu vào được cố định và lưu lượng được tăng dần Bảng này bao gồm các thông số như nhiệt độ đầu vào (đo bằng độ C), lưu lượng (m(g/s)), diện tích (A(m²)), công suất (Q(W)) và mật độ dòng nhiệt (q(W/m²)).

Khi giữ nhiệt độ nước tinh khiết ở 40°C và tăng lưu lượng từ 0.04 đến 0.1 g/s, mật độ dòng nhiệt tăng từ 44803.0044 W/m² đến 100683.76 W/m², tương ứng với lưu lượng m=0.4 g/s và m=0.1 g/s, như thể hiện trong Hình 4.8.

Hình 4.8: Sự ảnh hưởng của lưu lượng khối lượng đến mật độ dòng nhiệt

Khi cố định lưu lượng khối lượng m=0.04 g/s và tăng nhiệt độ đầu vào từ 40-

60 0 C Tính toán tương tự như trên ta được bảng 4.6

Bảng 4.6: Bảng giá trị mật độ dòng nhiệt với lưu chất là nước tinh khiết khi cố định lưu lượng và tăng dần nhiệt độ đầu vào

Khi cố định lưu lượng ở mức 0.04 g/s và tăng nhiệt độ đầu vào từ 40-60 độ C, mật độ dòng nhiệt giảm từ 4.480 W/cm² xuống 4.341 W/cm², tuy nhiên sự thay đổi này không đáng kể như thể hiện trong Hình 4.9 Điều này cho thấy rằng đối với dòng hai pha, nhiệt độ đầu vào không có ảnh hưởng lớn đến mật độ dòng nhiệt.

Hình 4.9: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào đến mật độ dòng nhiệt

4.3.1.3 Hệ số truyền nhiệt tổng

Tính tương tự cho các trường hợp nhiệt độ đầu vào còn lại ta thu được giá trị như trong bảng sau

Mật độ dòng nhiệt (W/cm 2 )

Bảng 4.7:Giá trị hệ số truyền nhiệt tổngcủa nước tinh khiết

Khi giữ nhiệt độ của nước tinh khiết ở 40°C và tăng lưu lượng từ 0.04 đến 0.1 g/s, hệ số truyền nhiệt tổng tăng từ 1349.26 W/m².°C lên 3185.71614 W/m².°C, tương ứng với lưu lượng m=0.04 g/s và m=0.1 g/s, như thể hiện trong Hình 4.10.

Hình 4.10: Sự ảnh hưởng của lưu lượng khối lượng đến hệ số truyền nhiệt tổng

4.3.1.4 Hệ số tỏa nhiệt đối lưu

Từ công thức (2-8) Hệ số truyền nhiệt tổng của kênh mini ống dẹp air AL water

Hệ số truyền nhiệt tổng (W/m 2 o C)

Kênh mini có chiều dày δ =0.4mm=0.0004m, vật liệu chế tạo dàn là nhôm có hệ số dẫn nhiệt λAl = 237 W/m o C.(theo tài liệu tham khảo [35] và [36])

Hệ số truyền nhiệt tổng của kênh mini ống dẹp được xác định chủ yếu bởi thành phần nhiệt trở do dẫn nhiệt qua vách kênh và nhiệt trở do đối lưu của nước, trong khi thành phần nhiệt trở do đối lưu không khí xung quanh có thể được bỏ qua vì không đáng kể.

 Ứng với nhiệt độ đầu vào T@ 0 C, m= 0.04 g/s, U49.26215 (W/m 2 o C)

Tính tương tự cho các trường hợp lưu lượng còn lại tại nhiệt độ đầu vào

40 o C ta thu được giá trị như trong bảng sau:

Bảng 4.8: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước tinh khiết

Hệ số tỏa nhiệt đối lưu chịu ảnh hưởng rõ rệt từ lưu lượng lưu chất, như thể hiện trong Hình 4.11 Ở nhiệt độ đầu vào 40 o C, khi lưu lượng tăng từ 0.04 g/s đến 0.1 g/s, hệ số tỏa nhiệt đối lưu tăng từ 1352.3418 (W/m².oC) lên 3202.9375 (W/m².oC) Điều này cho thấy mối quan hệ tích cực giữa lưu lượng và hệ số tỏa nhiệt đối lưu, tương ứng với các giá trị lưu lượng m=0.04 g/s và m=0.1 g/s.

Hình 4.11 minh họa sự ảnh hưởng của lưu lượng khối lượng đến hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước tinh khiết Đối với các giá trị nhiệt độ đã xác định, chúng tôi thực hiện các phép tính tương tự với lưu lượng tăng dần từ 0.04 g/s đến 0.1 g/s, và kết quả được trình bày trong Bảng 4.9.

Hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m 2 o C)

Bảng 4.9 trình bày giá trị nhiệt lượng bay hơi của nước, mật độ dòng nhiệt, hệ số truyền nhiệt tổng và hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước tinh khiết tại các nhiệt độ đầu vào khác nhau.

Từ bảng 4.1 đến bảng 4.7 ta có nhận xét

Với lưu lượng nước vào 0.04 g/s và nhiệt độ đầu vào tăng từ 40°C đến 60°C, công suất điện trở trung bình thực nghiệm đạt 170W, trong khi nhiệt độ hơi nước đầu ra trung bình là 108.34°C Nhiệt lượng bay hơi của nước có xu hướng giảm nhẹ từ 100.8W xuống 97.7W, nhưng sự thay đổi này không đáng kể.

Khi nước được cung cấp ở nhiệt độ 40°C, việc tăng lưu lượng từ 0.04 g/s lên 0.1 g/s dẫn đến sự gia tăng nhiệt lượng bay hơi, đặc biệt rõ rệt từ 0.07 g/s đến 0.1 g/s, với nhiệt lượng bay hơi tăng từ 176.2W lên 251.8W Điều này cho thấy nhiệt lượng cần thiết cho quá trình sinh hơi tăng theo lưu lượng Quy luật này cũng được áp dụng cho các trường hợp khác khi giữ nhiệt độ đầu vào cố định và tăng lưu lượng Trong thí nghiệm, khi nhiệt độ đầu vào tăng, Enthalpy cũng tăng, dẫn đến việc nhiệt lượng bay hơi cần gia nhiệt phía nước giảm Do đó, trong cùng một điều kiện lưu lượng, khi nhiệt độ tăng, công suất gia nhiệt cho nước cần giảm, như thể hiện trong Hình 4.12.

Hình 4.12: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào đến công suất nguồn nhiệt và lưu lượng khối lượng đến nhiệt lượng bay hơi của nước tinh khiết

Công suất nguồn nhiệt (W) cho thấy rằng khi tăng lưu lượng nước tinh khiết từ 0.04 g/s lên 0.1 g/s, các yếu tố như hệ số truyền nhiệt tổng, mật độ dòng nhiệt và hệ số tỏa nhiệt đối lưu đều tăng đều theo lưu lượng.

4.3.1.5 Tổn thất áp suất trong kênh mini

Từ các kết quả thực nghiệm khi cố định nhiệt độ đầu vào T@ 0 C và tăng dần lưu lượng khối lượng từ 0.04-0.1 g/s ta có bảng giá trị thực nghiệm

Bảng 4.10:Giá trị thực nghiệm của áp suất đầu vào và đầu ra ở đơn vị (mA)

Nhiệt độ đầu vào( 0 C) m(g/s) A ' (mA) 1 A '' (mA) 1 A ' (mA) 2 A '' (mA) 2

Giá trị áp suất đầu vào của kênh được cảm biến áp suất là 1 mA, tín hiệu này được truyền và hiển thị trên đồng hồ đo dưới dạng miliampe.

Giá trị 1 mA là áp suất đầu vào của kênh, được ghi nhận khi nhiệt độ của hơi đạt 101 °C Tín hiệu áp suất được cảm biến truyền đi và hiển thị trên đồng hồ đo dưới dạng miliampe.

So sánh các giá trị thực nghiệm giữa nước tinh khiết và nước cất

Kết quả khảo sát cho thấy mật độ dòng nhiệt của nước cất thấp hơn so với nước tinh khiết, nhưng sự chênh lệch này là không đáng kể Cụ thể, tại nhiệt độ đầu vào 40 °C với lưu lượng 0.04 g/s, mật độ dòng nhiệt của nước cất đạt 44788.5689 W/m², trong khi nước tinh khiết là 44803.0044 W/m² Tương tự, với lưu lượng 0.1 g/s, mật độ dòng nhiệt của nước cất là 111816.1778 W/m², còn nước tinh khiết là 111871.2 W/m².

Hình 4.24: So sánh sự chênh lệch mật độ dòng nhiệt giữa nước cất và nước tinh khiết

Kết quả về thay đổi lưu lượng cho thấy rằng dòng hai pha có mật độ dòng nhiệt cao hơn đáng kể so với dòng một pha.

Nước tinh khiết 44803.0044 55999.2 67171.4933 78327.9778 89515.5422 100683.76 111871.2 Nước cất 44788.5689 55953.64444 67105.8933 78264.2 89445.6533 100634.56 111816.1778

4.4.2 Hệ số truyền nhiệt tổng

Tại nhiệt độ đầu vào 40 0 C, khi giá trị lưu lượng tăng từ 0.04 g/s đến 0.1 g/s, hệ số truyền nhiệt tổng cũng tăng theo lưu lượng cho cả nước cất và nước tinh khiết Tuy nhiên, nước tinh khiết cho hệ số truyền nhiệt tổng cao hơn so với nước cất, như thể hiện trong Hình 4.25 Cụ thể, tại lưu lượng 0.04 g/s, hệ số truyền nhiệt tổng của nước tinh khiết đạt 1349.26215 W/m².0 C, trong khi nước cất chỉ đạt 1195.9928 W/m².0 C.

Hình 4.25: So sánh sự ảnh hưởng của lưu chất đến hệ số truyền nhiệt tổng của hai lưu chất là nước tinh khiết va nước cất

4.4.3 Hệ số tỏa nhiệt đối lưu

Hệ số truyền nhiệt tổng (W/m 2 0 C)

Nước tinh khiết Nước cất

Khi nhiệt độ đầu vào là 40 °C và lưu lượng tăng từ 0.04 g/s đến 0.1 g/s, hệ số tỏa nhiệt đối lưu cũng tăng theo lưu lượng đối với cả nước cất và nước tinh khiết Tuy nhiên, hệ số tỏa nhiệt đối lưu của nước tinh khiết luôn cao hơn so với nước cất, như thể hiện trong Hình 4.26 Cụ thể, tại lưu lượng 0.04 g/s, hệ số tỏa nhiệt của nước tinh khiết đạt 1352.3418 W/m².°C, trong khi của nước cất là 1197.8159 W/m².°C Tại lưu lượng 0.1 g/s, hệ số tỏa nhiệt của nước tinh khiết là 3202.9375 W/m².°C, còn nước cất là 2953.6142 W/m².°C Quy luật tương tự cũng được ghi nhận cho các trường hợp nhiệt độ đầu vào khác khi lưu lượng tăng từ 0.04 g/s đến 0.1 g/s.

Hình 4.26: So sánh sự ảnh hưởng của lưu lượng đến hệ số tỏa nhiệt đối lưu của hai lưu chất là nước tinh khiết và nước cất

Hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m 2 0 C)

Nước tinh khiết Nước cất

Khi lưu lượng tăng từ 0.04 g/s đến 0.05 g/s, hiệu suất truyền nhiệt có xu hướng tăng dần và đồng đều ở cả nước tinh khiết và nước cất, với hiệu suất lần lượt là 58.78% và 57.46% tại lưu lượng 0.04 g/s Tuy nhiên, từ lưu lượng 0.05 g/s trở đi, sự khác biệt giữa hai loại nước trở nên rõ ràng hơn Cụ thể, tại lưu lượng 0.06 g/s, hiệu suất truyền nhiệt với nước tinh khiết đạt 71.79% và nước cất là 68.99% Từ 0.07 g/s đến 0.08 g/s, hiệu suất truyền nhiệt của hai loại nước có sự thay đổi nhỏ và khá đồng đều Tuy nhiên, khi lưu lượng vượt quá 0.08 g/s, hiệu suất truyền nhiệt của hai loại nước bắt đầu khác biệt rõ ràng hơn, với hiệu suất của nước tinh khiết đạt 92.99% và 96.03% tại 0.09 g/s và 0.1 g/s, trong khi nước cất đạt 91.1% và 93.09% tương ứng, như thể hiện trong Hình 4.27.

Hình 4.27: So sánh hiêu suất thiết bị bay hơi kênh mini khi sử dụng hai lưu chất nước tnh khiết và nước cất

Nước tinh khiết Nước cất