알루미늄 박판형 다채널 써모사이폰과 Pulsating Heat Pipe의 열성능 비교 연구

• Published in: 동력시스템공학회지 Vol. 24; no. 2; pp. 83 - 93
• Main Authors: 권용하(Yong-Ha Kwon), 김종수(Jong-Soo Kim), 김정훈(Jeong-Hun Kim)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국동력기계공학회 01.04.2020
• Subjects: 기타공학; Correlation; Thermosyphon; Pulsating heat pipe; Thin plate multi channel
• ISSN: 2713-8429; 2713-8437
• DOI: 10.9726/kspse.2020.24.2.083

박판형 다채널 히트파이프는 낮은 생산비, 높은 열성능으로 최근의 산업현장에 널리 쓰이고 있으나 관련 데이터는 충분하지 않은 상황이다. 본 연구에서는 가전 및 통신장비 용도의 박판형 다채널 써모사이폰을 제작하고 이 써모사이폰이 Pulsating Heat Pipe가 되도록 내부 유로를 개조하여 이 두 히트파이프의 열성능을 비교하였다. 써모사이폰과 개조된 Pulsating Heat Pipe의 열적 성능 및 특성을 평가하고 사용이 용이한 열성능 데이터를 제시하기 위해 실제 사용 조건을 고려한 다양한 충진율, 입열량, 경사각 조건에서 실험을 수행하였다. 그 결과, 무차원수(Bo, Ku) 분석을 통해 같은 외형에 내부 유로는 다른, 써모사이폰과 Pulsating Heat Pipe에 모두 사용할 수 있는 열유속 예측 상관식을 제안하였으며 이 상관식의 평균 오차는 써모사이폰의 경우 14%, Pulsating Heat Pipe의 경우 10% 였다. Thin plate multi channel heat pipes with low production cost and good thermal performance have been widely used in the industry field recently, but the relevant data are not enough. In this study, we fabricated thin plate multi channel thermosyphons for home appliances and communication equipment. We modified the internal flow path of thermosyphon to pulsating heat pipe for comparison of its thermal performance. Experiments were conducted to evaluate the thermal performance and characteristics of the thermosyphon and the modified pulsating heat pipe under various filling ratios, heat transfer rates and inclination angles, assuming real condition of use, and to suggest how easy to use thermal performance data. As the results, we suggested a correlation to predict heat flux available for both thermosyphon and pulsating heat pipe with the same appearance but different internal flow path using graphical analysis for dimensionless numbers(Bo and Ku). This correlation showed mean error within 10% in thermosyphon and 14% in pulsating heat pipe. KCI Citation Count: 0