Modele și procese de energie termică
Din punct de vedere termic, este vorba de modelarea transferurilor de căldură. Tipul de corelație utilizat depinde în primul rând de regimul de fierbere, legat de rata de golire și mai general de condițiile de intrare.
Pentru regimul de fierbere saturat, lichidul de intrare este la temperatura de saturație și rata de golire nu este zero. Există o puternică evoluție longitudinală a fluxului, acesta din urmă fiind posibil bule, buzunare cu mufă și inelare. Dar ne interesează doar regimul inelar.
Setul de fluxuri eliberate de componentele electronice este cunoscut în geometrie; toate sunt constante. Această căldură este disipată datorită vaporizării fluidului care circulă în evaporator. Obiectivul este de a determina temperatura diferitelor componente.
În regim de fierbere nucleat saturat, se presupune că fluidul din evaporator este la temperatura sa de saturație Tl = TSAT și că întregul flux de căldură este utilizat pentru vaporizarea fluidului frigorific. În plus, se presupune că fazele de vapori și lichide sunt în echilibru termodinamic atunci când are loc o schimbare de stare în fluid. Putem accesa apoi evoluția fracției de masă de-a lungul evaporatorului:
Pentru fiecare pas spațial Δz, se poate calcula astfel conținutul de masă x apoi se poate deduce din acesta coeficientul de schimb de căldură de-a lungul tubului. Coeficientul de schimb de căldură este determinat din corelațiile dintre Kandlikar, Gunger & Winterton, Schrock & Grossman și Chen; toate descrise mai jos.
Calculul coeficientului de schimb de căldură h
Notări și definiții
Introducem următoarele cantități:
numărul Froude: $ Fr = \ frac ^ 2gD> $
coeficientul de transfer de căldură al fazei lichide determinat din corelația lui Dittus Boetler (1930) pentru fluxuri turbulente: $ h_l = 0,023 \ frac ^ Pr ^ $
Reynolds lichid bazat pe fluxul de masă și rata de gol: $ Re_l = \ frac $
Corelații Kandlikar
Corelația Kandlikar [2] exprimă coeficientul de schimb de căldură după cum urmează:
$ h = h_l \ left [C_1 ^ (25Fr) ^ + C_3 Bo ^ F_k \ right] $
Pentru a determina diferitele constante ale ecuației, este necesar să fim interesați de fluxul în faza lichidă. Pentru aceasta, trebuie să calculăm numărul de fierbere Bo, numărul Froude Fr și constanta C0 definite astfel încât $ C_0 = \ left (\ frac \ right) ^ \ sqrt> $.
Valorile constantelor Ci sunt deduse din C0:
| C0 | C0> 0,65 | |
| C1 | 1,1360 | 0,6683 |
| C2 | -0,9 | -0,2 |
| C3 | 667.2 | 1058 |
| C4 | 0,7 | 0,7 |
| C5 | 0,3 | 0,3 |