In the present work, effect of the condenser arrangement on thermal performance of horizontal Pulsating Heat Pipes (PHP) was investigated experimentally. For that, a single-condenser PHP (SCPHP) and a dual-condenser PHP (DCPHP) were chosen for the comparison work. In both cases, the loop was made of a long stainless steel tube of 1.0 mm I.D. and 1.6 mm O.D. with 30 turns. The overall length and width of the PHP were 600 mm and 300 mm, respectively, and the evaporator length was 200 mm for both cases. However, for SCPHP, the condenser length was 300 mm while for DCPHP, each condenser has 150 mm in length. The working fluid was R-134a and the filling ratio has been changed from 30% to 60%. Also the coolant temperature was varied from $10 ^\circ C$ to $30 ^\circ C$. The thermal resistance of DCPHP was about 0.34 ~ 0.55 times that of SCPHP and the maximum heat transfer rate was increased from 40 ~ 180 W for SCPHP to more than 700 W for DCPHP. In addition, the steady-operation range was much increased. However the thermal resistance was not sensitive to the filling ratio. Thus, this study confirms that the thermal performance of the PHP can be improved by changing the condenser arrangement from SCPHP to DCPHP and steady-operation range can be extended.
본 연구에서는 응축부의 배치가 수평 진동형 히트 파이프(PHP)의 열성능에 미치는 영향에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 이를 위해, 응축부가 1개인 단측 응축부 PHP(Single-Condenser PHP, SCPHP)와 2개의 응축부가 증발부를 사이에 두고 위치하는 양측 응축부 PHP(Dual-Condenser PHP, DCPHP)를 대상으로 실험을 진행하였다. 두 PHP 모두 30턴으로, 스테인리스 스틸 316 재질의 내경과 외경이 각각 1.0, 1.6 mm인 관이 사용되었다. PHP의 전체 길이와 폭, 증발부 길이, 응축부의 총 길이는 각각 600, 100, 200, 300 mm이며, DCPHP의 경우 두 응축부의 길이가 각각 150 mm 이다. 작동 유체는 R-134a가 사용되었고, 실험을 위한 충전율은 30 ~ 60%, 냉각수 온도는 $10 ~ 30 ^\circ C$ 로 변화시켰다. 열저항의 경우 DCPHP가 SCPHP보다 0.34 ~ 0.55배로 낮아지고, 최대 열전달량의 경우 SCPHP는 40 ~ 180 W인 것에 비해 DCPHP는 700 W이상임을 확인하였다. 또한 DCPHP가 SCPHP보다 더 넓은 정상 작동 범위를 가지며, 열저항의 충전율에 대한 민감도는 낮음을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해 응축부 배치를 SCPHP에서 DCPHP로 변경하는 것만으로 PHP의 열성능을 향상시킬 수 있으며, 정상 작동 범위도 넓힐 수 있음을 밝혔다.
