بررسی متغیرهای موثر در بهینه سازی و طراحی لوله حرارتی با استفاده از تحلیل حساسیت

با گسترش روزافزون فناوری و افزایش نیاز به سیستم های انتقال انرژی و تجهیزات الکترونیکی پیشرفته، اهمیت سامانه های خنک کاری موثر و قابل اعتماد بیش از گذشته احساس می شود. در این راستا، لوله های حرارتی شیاردار مارپیچی به دلیل ویژگی هایی مانند انتقال حرارت بالا، طراحی فشرده و پاسخ حرارتی سریع، توجه ویژه ای را در میان پژوهشگران و مهندسان به خود جلب کرده اند. پژوهش حاضر باهدف بررسی عملکرد حرارتی این نوع لوله ها و شناسایی عوامل کلیدی موثر بر بهبود انتقال حرارت انجام شده است. سه متغیر اصلی شامل نرخ جریان جرمی سیال خنک کننده، زاویه تمایل لوله نسبت به افق و میزان حرارت ورودی به عنوان عوامل تاثیرگذار انتخاب شده اند. برای تحلیل دقیق تاثیر این متغیرها، از روش طراحی آزمایش و تحلیل حساسیت استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل ها نشان می دهد که زاویه تمایل لوله بیشترین اثر را با سهم ۶۶ درصد در بهبود عملکرد حرارتی دارد. پس از آن، نرخ جریان جرمی سیال خنک کننده با ۲۰ درصد و حرارت ورودی با ۱۴ درصد در رتبه های بعدی قرار دارند. این یافته ها بر اهمیت طراحی بهینه هندسی و شرایط عملیاتی مناسب برای افزایش راندمان لوله حرارتی تاکید دارند. نتایج این تحقیق می تواند در طراحی، توسعه و بهینه سازی سامانه های خنک کاری حرارتی در کاربردهای متنوع صنعتی مانند الکترونیک، انرژی و خودروسازی مورد استفاده قرار گیرد. بر اساس نتایج تحلیل حساسیت، می توان راهکارهایی برای بهینه سازی ساختار هندسی و شرایط عملیاتی لوله، مانند تنظیم زاویه تمایل، ارائه داد که موجب افزایش بهره وری سیستم های حرارتی خواهد شد.

کلیدواژه ها:

لوله حرارتی شیاردار مارپیچی ، انتقال حرارت ، طراحی آزمایش ، تحلیل حساسیت ، مدل سازی آماری