Толтурулуш деңгээли жогору болгон концентрдик шакекче суу жылуулук түтүгү (concentric-annular heat pipe, CAHP) суунун буулануу жана конденсация циклдерин эки концентрдик түтүктүн ортосундагы чектелген шакекче боштукта колдонуп, жылуулукту ташыган эки фазалуу жылуулук өткөрүү системасы болуп саналат. Каралган изилдөөдө 304 дат баспас болоттон жасалган CAHPнин 0°–90° аралыгындагы ар түрдүү кыйшайууларда жана өзгөрмө жылытуу орундарында ишке кирүү, өткөөл режим жана туруктуу режимдеги жүрүм-турумдары эксперимент аркылуу өлчөнгөн. Натыйжалар системанын бир гана орточо температурага эмес, тартылуу күчүнүн багыты буу жана суюк фазалардын бири-бирине каршы кыймылына кандай таасир этерине да күчтүү көз каранды экенин көрсөтөт.

Эксперименттерде үч так өткөөл жүрүм-турум аймагы байкалган: 0°–40° аралыгында температуралар бир кыйла шайкеш өзгөргөн бир калыптагы-температура аймагы, 45°–60° аралыгында октук жылуулук катмарлануу ачык көрүнгөн катмарланган-температура аймагы жана 70°–90° аралыгында температуралар жогорку жыштыктагы термелүүлөрдү көрсөткөн термелме-температура аймагы. Болжол менен 60° багыты Taylor көбүкчөлөрүнүн биригүүсү жана буунун физикалык кармалышы эң айкын болгон шарт болуп саналат; бул учурда температуранын бир калыптуулугу эң начар деңгээлге жетет.

Изилдөө ошондой эле системанын жылуулук тең салмактуулугун кайра калыбына келтирүү ылдамдыгын баалоо үчүн Adaptive Capacity Index (ACI) деп аталган көрсөткүчтү аныктайт; температуранын бир калыптуулук саны \(Z_T\) менен эквиваленттүү жылуулук каршылыгы \(R_{eff}\) ортосундагы байланышты изилдеп, Buckingham π теоремасын колдонуу менен Eötvös саны \(Eo\), Ohnesorge саны \(Oh\), буу Reynolds саны \(Re_v\) жана натыйжалуу жумушчу суюктуктун үлүшү \(M_v\) аркылуу жарым-эмпирикалык өлчөмсүз божомол моделин иштеп чыгат. Бул модель төмөндөн жылытуу шартында эксперименттик натыйжаларды ±20% ката тилкесинин ичинде чагылдырган. Жылытуу аймагы өйдө жылдырылганда түтүктүн төмөн жагында калган суюктукта жылуулук катмарлануу жана масса өткөрүүнүн токтоп калышы өнүккөндүктөн, моделдин жарактуулугу начарлайт.

Маселе эмне үчүн болгону “жылуулук түтүгү жылуулукту канчалык жакшы өткөрөт?” деген суроодон гана турбайт?

Жылуулук түтүгүнүн өндүрүмдүүлүгү көбүнчө туруктуу абалдагы температура айырмасы же эквиваленттүү жылуулук каршылыгы менен берилет. Бирок күн энергиясы менен иштеген тузсуздандыруу системалары же өзгөрмө калдык жылуулук булактары сыяктуу колдонмолордо чек ара шарттары туруктуу эмес. Жылуулук кириши өзгөрүшү мүмкүн, система күндү ээрчиш үчүн багытын өзгөртүшү мүмкүн жана тартылуу күчүнүн түтүк огуна карата компоненттери дайыма өзгөрүшү мүмкүн. Мындай учурда маанилүү суроо акыркы туруктуу температура бөлүштүрүлүшү гана эмес, эки фазалуу система бузулуучу таасирден кийин жаңы тең салмак абалына канчалык тез жана канчалык тартиптүү жетери болуп саналат.

Ошондуктан каралган изилдөө CAHPни бир гана жылуулук каршылык элементи катары эмес, кыйшайуу өзгөрүшүнө жооп берген динамикалык эки фазалуу система катары баалайт. Өлчөнгөн температуралардын убакыттагы өзгөрүүсү буу көбүкчөлөрүнүн пайда болушу, биригиши, көтөрүлүшү, дубал тарабынан кармалышы жана суюктуктун кайтуу агымы менен өз ара аракеттенүүсү менен бирге каралган.

Концентрдик Шакекче Суу Жылуулук Түтүгү (CAHP) Деген Эмне?

Концентрдик шакекче суу жылуулук түтүгү — бири-биринин ичине жайгаштырылган эки түтүктүн ортосундагы кууш шакекче аймакта суунун бууланышы, буунун ташылышы, конденсациясы жана суюктуктун кайра кайтышы аркылуу жылуулук ташыган эки фазалуу жылуулук түтүгү. Бул изилдөөдөгү CAHP толтурулуш деңгээли жогору 304 дат баспас болот корпусунан, зым тор фитилден жана жумушчу суюктук катары суудан турат.

Эксперименттик үлгүнүн негизги түзүлүшү

Жогорку жыштыктагы индукциялык жылытуу эмне үчүн колдонулган?

Эксперименттик түзүлүштө бууланткыч аймагы жогорку жыштыктагы электромагниттик индукция менен жылытылган. Бул тандоонун максаты классикалык каршылык жылыткычтарынын өз массасы жана тийишүү беттеринен келип чыккан кошумча жылуулук кечигүүсүн азайтуу болгон. Индукция аркылуу дат баспас болот корпусунун ичинде куюн токтор түзүлүп, Joule жылуулугу түздөн-түз корпуста өндүрүлөт. Ошентип, өзгөчө ишке кирүү процессинде өлчөнгөн температуралык жооп тышкы жылыткыч элементтин жылуулук инерциясын эмес, CAHP ичиндеги фаза өзгөрүү динамикасын түздөн-түз чагылдырсын деп максат кылынган.

Температура кантип өлчөнгөн?

Система HIOKI LR8431–30 маалымат жазгычы жана сегиз Kepsun T-түрүндөгү термопара менен көзөмөлдөнгөн. Жети термопара сырткы бет боюнча октук температура бөлүштүрүлүшүн жазып турган, сегизинчи термопара айлана-чөйрөнүн температурасын өлчөгөн. Экспериментте кыйшайуу бурчу \(\theta\), жылытуу орду \(l'\) жана жылытуу кубаттуулугу кириш өзгөрмөлөрү; температуралар, \(R_{eff}\) жана \(Z_T\) болсо негизги чыгыш өзгөрмөлөрү катары колдонулган.

Температуранын Бир Калыптуулук Саны \(Z_T\) Эмнени Өлчөйт?

\(Z_T\) түтүктүн сырткы бетиндеги температуралар бири-биринен канчалык айырмаланарын иштөө температурасына карата нормалдаштырган өлчөмсүз температура бир калыптуулук көрсөткүчү. \(Z_T\) азайган сайын октук температура бөлүштүрүлүшү бир калыптуураак; \(Z_T\) көбөйгөн сайын температура айырмалары жана эки фазалуу айлануудагы тартипсиздик айкыныраак деп кабыл алынат.

Булакта эквиваленттүү жылуулук каршылыгы төмөнкүдөй аныкталган:

\[ R_{eff}=\frac{\overline{\Delta T}}{\overline{Q}} \]

Бул жерде \(\overline{\Delta T}\) бууланткыч менен конденсатордун ортосундагы орточо дубал температурасынын айырмасын, \(\overline{Q}\) болсо натыйжалуу жылуулук өткөрүү кубаттуулугун билдирет. \(R_{eff}\) бирдиги K/W жана төмөн мааниси октук жылуулук ташуу мүмкүнчүлүгүнүн күчтүүрөөк экенине туура келет.

Температуранын бир калыптуулук көрсөткүчү булакта төмөнкүдөй берилген:

\[ Z_T = \frac{ \sqrt{ \frac{\sum (T_i-\overline{T})^2}{n_i} } }{ \overline{T}_v } \]

\(T_i\) сырткы беттеги өзүнчө температура өлчөөсүн, \(\overline{T}\) сырткы бет температураларынын орточосун, \(n_i\) өлчөө чекиттеринин санын жана \(\overline{T}_v\) иштөө температурасы катары колдонулган орточо ички дубал температурасын билдирет.

Жылуулук киришин калибрлөө

Индукциялык жылыткычтын башкаруу панели физикалык ватт маанисин түздөн-түз көрсөтпөй, \(X=2\) жана \(X=3\) сыяктуу өлчөмсүз панелдик деңгээлдерди көрсөтөт. Ошондуктан изилдөөчүлөр туруктуу абалда конденсатордун сырткы бетинен табигый конвекция жана нурлануу аркылуу чөйрөгө берилген жылуулукту эсептеп, чыныгы эквиваленттүү жылуулук киришин калибрлешкен:

\[ Q_{in}=Q_{c,out}=Q_{con}+Q_{rad} \]

Калибрлөөнүн аягында \(X=2\) деңгээли болжол менен 60.3 W, \(X=3\) деңгээли 150.0 W эквиваленттүү жылуулук киришине туура келген.

Өлчөө белгисиздиги

Колдонулган T-түрүндөгү термопаралардын көрсөтүлгөн тактыгы ±0.5°C. Булак бир калыптуу бөлүштүрүү божомолу менен стандарттык температура белгисиздигин болжол менен 0.29°C деп эсептеген. Ката жайылтуунун натыйжасында эквиваленттүү кубат үчүн 2.0%, эквиваленттүү жылуулук каршылыгы үчүн болсо 23.2% белгисиздик билдирилген. Бул экинчи маани өзгөчө \(R_{eff}\) орто кыйшайууларда табигый конвекциянын чек ара шарттарына эмнеге сезгич экенин көрсөтөт.

Ишке кирүү процессинин үч баскычы

Туруктуу жылуулук агымы берилгенде системанын жүрүм-туруму үч убакыт аймагына бөлүнгөн: тез ишке кирүү \(t_1\), туруксуз/өткөөл жылуулук өткөрүү \(t_2\) жана туруктуу жылуулук өткөрүү \(t_3\). Биринчи баскычта индукция менен ысыган бууланткыч дубалы суунун тез бууланышын баштайт. Түзүлгөн ысык буу шакекче каналда конденсатор багытына жылган сайын температура сенсорлору кезеги менен жооп берет. Конденсатор учундагы сенсордун байкаларлык ысышы буу фронту канал боюнча жылып, эки фазалуу айлануу орногонун көрсөтөт.

Бирок айлануунун башталышы системанын дароо жылуулук тең салмакка жеткенин билдирбейт. Бууланткычка кирген энергия конденсатор ошол эле учурда сыртка чыгара алган энергиядан көп болсо, ашыкча энергия системанын ички энергиясын жана каныгуу басымын көбөйтөт. Бул өткөөл мезгилде температуранын өсүү ылдамдыгы акырындап азайып, система жаңы буу-суюктук бөлүштүрүлүшүн түзүп, туруктуу режимге жакындайт.

Кыйшайуу Бурчу Эки Фазалуу Агымды Эмне Үчүн Үч Ар Башка Режимге Бөлөт?

Кыйшайуу бурчу өзгөргөндө тартылуу күчүнүн түтүк огуна тик жана параллелдүү компоненттери да өзгөрөт; бул көбүкчөлөрдүн дубалдан ажырашын, көтөрүлүү аралыкты, Taylor көбүкчөлөрүнө биригишин жана суюктуктун кайтуусу менен каршы агымдын өз ара аракеттенүүсүн өзгөртөт. Булак эксперименттери бул механизм 0°–40°, 45°–60° жана 70°–90° аралыктарында үч ар башка макроскопиялык температура жүрүм-турумун түзөрүн көрсөтөт.

Эмне үчүн 60° чамасы критикалык?

0° дан 60° ге карай кыйшайуу көбөйгөн сайын көбүкчөлөрдүн кыйшайган дубал боюнча басып өткөн жолу узарат. Дубал жана фитил түзүлүшүнүн көбүкчөлөрдү кармап калуу ыктымалдыгы өсүп, өзүнчө көбүкчөлөр чоң Taylor көбүкчөлөрүнө биригиши мүмкүн. Чоң буу аймактары бууланткыч дубалын жергиликтүү жаап, буу фазасынын жылуулук каршылыгын көбөйтүп, буунун конденсатор багытындагы октук ташылышын чектейт. Булакта бул эки таасир болжол менен 60° де эң күчтүү болуп, туруктуу абалдагы \(Z_T\) мааниси ошол жерде максимумга жетип, эң начар температура бир калыптуулугун көрсөткөнү билдирилген.

Багыт 60° ден 90° ге карай өзгөргөндө тартылуу күчүнүн багыты түтүк огу менен көбүрөөк дал келет. Нормалдык багыттагы чектөө азайып, октук ташуу жеңилдейт; көбүкчөлөрдүн ысык аймакта калуу убактысы кыскарат жана туруктуу чоң Taylor көбүкчөлөрүнүн пайда болушу басаңдайт. Натыйжада туруктуу температура бир калыптуулугу кайра жакшырат.

\(Z_T=0.06\) эмне үчүн өтүү босогосу катары колдонулган?

Изилдөөдө бардык кыйшайуу бурчтары үчүн жалпы туруктуу абалга өтүү критерийин түзүү максатында \(Z_T=0.06\) чеги колдонулган. Булак эң начар туруктуу шарт болгон болжол менен 60° де \(Z_T\) мааниси болжол менен 0.05 экенин белгилеп, өткөөл режимдин аягындагы температура термелүүлөрү жаңылыш классификацияга алып келишин азайтуу үчүн бул мааниге коопсуздук запасын кошот.

Убакытка жана кыйшайуу бурчуна көз каранды \(Z_T\) жүрүм-туруму үчүнчү даражадагы жооп бети менен көрсөтүлгөн:

\[ Z_T(t,\theta)= \beta_0+\beta_1t+\beta_2\theta+\beta_3t^2+\beta_4t\theta+\beta_5\theta^2+ \beta_6t^3+\beta_7t^2\theta+\beta_8t\theta^2+\beta_9\theta^3+\varepsilon \]

Бул туюнтма экспериментте алынган убакытка көз каранды температура бир калыптуулук жүрүм-турумун эки көз карандысыз өзгөрмө — убакыт жана кыйшайуу бурчу менен бирге сүрөттөө үчүн колдонулган; аны өз алдынча жаңы физика мыйзамы катары түшүндүрүүгө болбойт.

Adaptive Capacity Index (ACI) Эмнени Билдирет?

Adaptive Capacity Index (ACI) — CAHPнин бузулган эки фазалуу бөлүштүрүлүштөн кийин жылуулук тең салмакка кайра жетүү өндүрүмдүүлүгүн нормалдаштырылган ыңгайлашуу убактысын жана жылуулук чек ара шайкештигин бирге колдонуп, 0 менен 1 аралыгында көрсөтүү үчүн булак изилдөө тарабынан аныкталган баалоо көрсөткүчү.

Булакта ACI төмөнкүдөй аныкталган:

\[ ACI=(1-\tau)(1-\eta) \]

Нормалдаштырылган ыңгайлашма ысытуу убактысы:

\[ \tau=\frac{t_z}{t_{z,max}} \]

Бул жерде \(t_z\) — тез ишке кирүү жана туруксуз жылуулук өткөрүү мезгилдеринин жалпы узактыгы; \(t_{z,max}\) болсо бардык кыйшайуу диапазонундагы максималдуу маани. Булакта 60° үчүн \(t_z=4800\,s\) билдирилген.

Булакта экинчи компонент:

\[ \eta=\frac{\overline{T}_{t_z}}{\overline{T}} \]

түрүндө берилген. \(\overline{T}_{t_z}\) бууланткычтын \(t_z\) учурундагы орточо дубал температурасы менен байланыштуу; \(\overline{T}\) болсо туруктуу абалдын эталон температурасы.

ACI жалпысынан кыйшайуу бурчу өскөн сайын төмөндөө тенденциясын көрсөткөн. Булак текстинде бир калыптуу-температура аймагы үчүн болжол менен 0.2–0.42, катмарланган-температура аймагы үчүн 0–0.26 жана термелме-температура аймагы үчүн 0–0.1 диапазондору билдирилген. Эң жогорку маанилер 15° жана 30° чамасында табылганы айтылат.

Булак ичиндеги түшүндүрмө эскертүү: Булак текстинде \(\eta\) мааниси бир жерде 1 ге жакындаган сайын жакшыраак чек ара шайкештиги катары түшүндүрүлөт, кийинки сүйлөмдөрдө болсо төмөн \(\eta\) мааниси күчтүүрөөк ыңгайлашуу менен байланыштырылат. Ошондуктан ACIнин математикалык аныктамасы менен \(\eta\)нын физикалык чечмелениши өзүнчө каралышы керек; Verianla бул карама-каршылыкты унчукпай оңдобойт.

\(Z_T\), \(R_{eff}\) ордуна колдонулушу мүмкүнбү?

Орто кыйшайууларда сырткы беттен табигый конвекцияны ишенимдүү моделдөө кыйын болгондуктан \(R_{eff}\) эсеби белгисиздикке ээ болот. Ошондуктан изилдөөчүлөр горизонталдык жана вертикалдык четки багыттарда \(Z_T\) менен \(R_{eff}\)нин убакыттагы корреляциясын изилдешкен.

400–3000 s аралыгындагы Pearson анализинде горизонталдык абалда \(r=0.97073\), вертикалдык абалда \(r=0.76232\) табылып, эки учурда тең \(p<0.0001\) билдирилген. Бул натыйжа эксперименттик чектерде бир калыптуураак эки фазалуу айлануу \(Z_T\)ни да, \(R_{eff}\)ти да азайтарын; бөгөлүү жана тартипсиз айлануу болсо экөөнү тең көбөйтөрүн көрсөтөт.

Бул корреляция себептүүлүктүн далили эмес. Изилдөөнүн сунушу боюнча \(Z_T\), өзгөчө түз \(R_{eff}\) калибрлөөсү кыйын болгон орто кыйшайууларда, практикалык толук диапазондогу өндүрүмдүүлүк көрсөткүчү катары колдонулушу мүмкүн.

Өлчөмдүк анализ эмне үчүн керек болгон?

Эксперименттин натыйжалары белгилүү бурчтарды салыштыруу менен гана чектелбестен; кыйшайуу, суюктуктун касиеттери, геометрия жана эки фазалуу импульс ташуу ортосундагы байланышты жалпыраак түзүлүштө берүү максатында Buckingham π теоремасы колдонулган. Негизги өлчөмдөр масса \(M\), узундук \(L\), убакыт \(\tau\) жана температура \(T\) катары тандалып, көптөгөн физикалык өзгөрмөлөрдөн көз карандысыз өлчөмсүз топтор чыгарылган.

Акыркы моделде төрт негизги өлчөмсүз чоңдук бөлүп көрсөтүлгөн:

• \(Oh\) — Ohnesorge саны: дубалга жакын суюк фазадагы илешкектүүлүк таасиринин беттик чыңалууга карата маанисин билдирет.
• \(Eo\) — түзөтүлгөн Eötvös саны: нормалдык көтөрүүчү күч менен буу-суюктук чек ара чыңалуусунун ортосундагы атаандаштыкты билдирет.
• \(Re_v\) — буу фазасы Reynolds саны: буу каналындагы инерция жана илешкектүүлүк таасирлеринин салыштырма салмагын билдирет.
• \(M_v\) — натыйжалуу жумушчу суюктуктун үлүшү: жалпы заряддын ичинен эки фазалуу айланууга чындыгында катышкан суюктуктун салыштырма көлөмүн көрсөтүү үчүн колдонулган.

Ohnesorge саны булакта:

\[ Oh=\frac{\mu_l}{\sqrt{\sigma\rho_l r_c}} \]

түрүндө чыгарылган. Бул жерде \(\mu_l\) суюктуктун динамикалык илешкектүүлүгү, \(\sigma\) беттик чыңалуу, \(\rho_l\) суюктуктун тыгыздыгы жана \(r_c\) зым тор көзүнүн мүнөздүү өлчөмү. Чоңураак \(Oh\) суюктуктун кайтуу агымындагы илешкектүүлүк жоготуусунун салыштырмалуу күчөшүн билдирет.

Кыйшайуу түзөтүүсү бар Eötvös саны:

\[ Eo= \frac{(\rho_l-\rho_v)gl^2\cos(\theta-\theta_0)}{\sigma} \]

деп берилген. Булакта \(\theta_0=15^\circ\) \(Z_T\) минималдуу болгон багыт катары колдонулат. \(Eo\)нун өсүшү нормалдык көтөрүүчү таасир чек ара чыңалуусуна карата күчөгөн жана өзүнчө көбүкчөлөр оңой ажырай алган режимдерди билдирет.

Буу Reynolds санынын жылытуу ордуна түзөтүүнү камтыган түрү:

\[ Re_v= \frac{4}{\pi} \frac{Q}{\mu_v h_{fg}l} \frac{L_0-l'}{L_0} \]

түрүндө. Бул жерде \(l'\) жылытуу ордунун октук жылышын билдирет. Жылытуу аймагы өйдө жылган сайын натыйжалуу октук айлануу жолунун кыскарышы моделге геометриялык түзөтүү катары киргизилген.

Натыйжалуу жумушчу суюктуктун үлүшү:

\[ M_v=\frac{\dot{m}}{m} \]

түрүндө аныкталган. Булактагы белгилөөдө алымдагы чоңдук айланууга натыйжалуу түрдө катышкан жумушчу суюктуктун өлчөмүн, \(m\) болсо жумушчу суюктуктун жалпы зарядын билдирет.

Көп сызыктуу байланыш көйгөйү кантип чечилген?

Каныккан суунун суюк жана буу касиеттери бир эле иштөө температурасына көз каранды болгондуктан \(Oh\) менен \(Re_v\) ортосунда күчтүү биргелешкен өзгөрүү пайда болгон. Булакта классикалык ordinary least squares (OLS) анализи учурунда эки параметрдин тең variance inflation factor (VIF) мааниси 1266дан жогору чыкканы айтылат. Изилдөөчүлөр физикалык жактан ар башка импульс өткөрүү аймактарын билдирген бул эки параметрди моделден алып салуунун ордуна, логарифмдик сызыктуу өзгөртүүдөн кийин Ridge Regression колдонушкан.

Жаза коэффициенти leave-one-out cross-validation (LOOCV) аркылуу \(\alpha=0.5292\) болуп тандалып, төмөнкү жарым-эмпирикалык корреляция алынган:

\[ Z_T= 6.5765\, Oh^{0.4022}\, Eo^{-0.5006}\, Re_v^{-0.5255}\, M_v^{-1.4957} \]

Оң \(Oh\) даражасы илешкектүүлүк жоготуулары күчөгөн сайын температуранын бир калыптуулугу начарлайт деген эксперименттик тенденцияга шайкеш. Терс \(Eo\) жана \(Re_v\) даражалары көтөрүүчү таасир жана буу фазасындагы импульс ташуу күчөгөн сайын октук жылуулук ташуудагы кечигүү азайышы мүмкүн экенин билдирет. Абсолюттук мааниси эң жогорку даража \(M_v\)ге тиешелүү; модель айланууга натыйжалуу катышкан жумушчу суюктуктун өлчөмүн температура бир калыптуулугунун күчтүү аныктоочусу катары көрсөтөт.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Эксперименттик өзгөрмөлөр

Негизги эксперименттик жыйынтыктар

1. Макроскопиялык агым режими кыйшайууга күчтүү көз каранды. 0°–40°, 45°–60° жана 70°–90° аралыктарында ар башка температуралык эволюциялар пайда болгон.
2. 60° критикалык багыт болуп саналат. Көбүкчөлөрдүн биригүүсү жана дубал/фитил тарабынан кармалышы ушул шартта эң айкын болуп, температура бир калыптуулугу эң начар деңгээлге жеткен.
3. Өткөөл жүрүм-турум туруктуу абал метрикасынан көз карандысыз маанилүү. Бирдей акыркы туруктуу абалга жеткен системалардын жылуулук тең салмакты кайра калыбына келтирүү убакыттары олуттуу айырмаланган.
4. \(Z_T\) менен \(R_{eff}\) оң корреляция көрсөткөн. Четки багыттардагы анализ \(Z_T\)ни бардык кыйшайуу диапазонунда практикалык өндүрүмдүүлүк көрсөткүчү катары колдонууга колдоо берген.
5. Өлчөмсүз модель белгилүү гана чектерде жарактуу. Төмөндөн жылытууда божомолдор ±20% ката тилкесинде калган.
6. Жылытуу ордун өйдө жылдыруу моделдин негизги божомолун бузат. Жылыткычтын төмөн жагында калган суюктук жетиштүү фаза өзгөрүү кыймылдаткычын албаганда жылуулук катмарлануу жана жергиликтүү масса өткөрүү токтоп калуусу пайда болот.

Моделдин жарактуулук чеги

Өлчөмсүз корреляция бардык жумушчу суюктук натыйжалуу айланууга катыша алган төмөндөн жылытуу шартында ийгиликтүү. Жылытуу орду октук багыт боюнча өйдө жылганда төмөнкү аймакта калган муздагыраак суюктук көтөрүлгөн көбүкчөлөр түзгөн айланууга ошол эле деңгээлде кошула албайт. Ошентип, системада модель бир гана натыйжалуу айлануучу масса менен сүрөттөй албаган жергиликтүү токтоп калуу аймагы пайда болот.

Ошондуктан ±20% тактык жыйынтыгы бардык жылуулук түтүктөрү, бардык жылытуу орундар же өнөр жай системалары үчүн универсалдуу өндүрүмдүүлүк кепилдиги эмес. Жыйынтык изилдөөдө аныкталган CAHP геометриясы, жумушчу суюктук, толтурулуш деңгээли, сыноо шарттары жана төмөндөн жылытуу режими алкагында гана чечмелениши керек.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Кыйшайуу бурчу CAHP ичиндеги буу-суюктук каршы агым өз ара аракеттенүүсүн жана температуранын бир калыптуулугун өзгөртөт.
• Ар башка кыйшайуу аймактарында ар башка өткөөл температура жүрүм-турумдары пайда болот.
• 60° чамасында температура бир калыптуулугу байкаларлык начарлайт.
• \(Z_T\) эксперименттин горизонталдык жана вертикалдык четки шарттарында \(R_{eff}\) менен оң корреляция көрсөткөн.
• \(Oh\), \(Eo\), \(Re_v\) жана \(M_v\) камтыган Ridge Regression негизиндеги корреляция төмөндөн жылытууда эксперименттик натыйжаларды ±20% тилкесинде чагылдырган.

Изилдөө колдобогон жыйынтыктар

• Модель бардык жылуулук түтүк геометриялары үчүн универсалдуу түрдө текшерилген эмес.
• Өйдө жылдырылган жылытуу орундарында ошол эле моделдик тактык көрсөтүлгөн эмес.
• Эксперимент лабораториялык түзүлүштө жүргүзүлгөн; чыныгы күн энергиясы менен тузсуздандыруу объектинде талаа текшерүүсү билдирилген эмес.
• \(Z_T\) менен \(R_{eff}\) ортосундагы корреляция өз алдынча жалпы себептүүлүк мыйзамын түзбөйт.
• Изилдөө дагы эле preprint макамында жана рецензияланган версия катары бааланбашы керек.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Түпнуска аталышы: Modeling and Experimental Validation of Adaptive Heat Transfer Characteristics in a Water Heat Pipe

Авторлор: Jiayuan Shi; Dazhong Yuan; Hao Zhong; Jianwei Zhang; Jiahong He; Baorui Du; Jun Yao; Xuefeng Ding.

Corresponding authors: Булак PDF Jun Yao жана Dazhong Yuanды corresponding author катары көрсөтөт.

Мекемелер: Shenyang University of Chemical Technology; Institute of Engineering Thermophysics, Chinese Academy of Sciences; University of Chinese Academy of Sciences; Wuxi Juri Resonance Heat Transfer Technology Co Ltd.

Платформа: SSRN.

DOI: 10.2139/ssrn.7383245

Жарыялоо абалы: 31 Август 2026 күнү SSRNде жарыяланган 44 беттик preprint. Булак PDF анын рецензиядан өтпөгөнүн ачык көрсөтөт.

Лицензия: Каралган PDF жана расмий SSRN жазуусунда текшерилген Creative Commons лицензия түрү табылбагандыктан, ачык кайра пайдалануу лицензиясы бар деп эсептелген эмес. Verianla тексти булак макаланын котормосу же жакын paraphrase эмес; илимий фактылар, эксперименттик шарттар, формулалар жана жыйынтыктар негизинде өз алдынча окутуучу түзүлүш менен даярдалган. Булак сүрөттөрү түз колдонулган эмес.

Каржылоо: National Key R&D Program of China, долбоор номери 2024YFF0506501.

Автордук салымдар: Jiayuan Shi: методология, алгачкы долбоорду жазуу, карап чыгуу/редакциялоо жана маалыматтарды курациялоо; Dazhong Yuan: концептуалдаштыруу, методология жана каржылоону алуу; Hao Zhong: ресурстар; Jianwei Zhang: көзөмөл; Jiahong He: жазуу-карап чыгуу/редакциялоо; Jun Yao: көзөмөл; Baorui Du: көзөмөл; Xuefeng Ding: каржылоону алуу.

Негизги методологиялык чектөө: Өлчөмсүз божомол модели төмөндөн жылытуу шартында күчтүү өндүрүмдүүлүк көрсөткөнү менен, жылытуу орду өйдө жылдырылганда пайда болгон жылуулук катмарланууну жана жергиликтүү масса өткөрүүнүн токтоп калышын жетиштүү чагылдыра албайт. Мындан тышкары эквиваленттүү жылуулук каршылыгы эсебинин белгисиздиги 23.2% деп билдирилгендиктен, өзгөчө орто кыйшайууларда \(R_{eff}\) жыйынтыктары этият чечмелениши керек.

Булак ичиндеги редакциялык эскертүү: ACI ичиндеги \(\eta\) параметринин сөз менен берилген чечмелениши менен формуланын багытынын ортосунда булак текстинде толук чечилбеген шайкешсиздик бар. Мындан тышкары ыңгайлашма ысытуу убактысынын 0°–40° аралыгына тиешелүү бир маани PDFде “5001200 s” түрүндө кошулуп көрүнөт. Бул эки пункт Verianla тарабынан божомол менен оңдолгон эмес.