Düşey dar kanallarda R134a akışkanının yoğuşmasının deneysel incelenmesi
Özet
Herhangi bir ısıl sistemde faz değişimi olması halinde, olmaması haline göre daha fazla ısı geçişinin gerçekleşmesi, araştırmacıları bu alanda çalışma yapmaya sevk etmiştir. Bu husus göz önünde tutularak bu çalışmada; bir faz değişimi olan yoğuşma, deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışma kapsamında kurulan deney tesisatında; R134a soğutucu akışkanının, aralarında silindirik tüpün de bulunduğu 5 farklı düşey mini kanaldaki laminer yoğuşması incelenmiştir. Deneylerde kullanılan test üniteleri; silindirik tüp ile 4 adet çok-girişli kanallardır. Pratikte bundy boru olarak adlandırılan silindirik kanalın iç çapı 3.3 mm olup, üzeri bakır kaplı çelikten imal edilmiştir. Çok-girişli kanallar ise; farklı hidrolik çaplarda olmak üzere, 3-girişli, 5-girişli, 6-girişli ve 14-girişli olup alüminyumdan imal edilmiş kanallardır. Söz konusu bu çok-girişli kanalların hidrolik çapları sırasıyla, 4.74 mm, 3.6 mm, 1.53 mm ve 1.02 mm’dir. Böylece; kanal geometrisinin ve hidrolik çapının, R134a yoğuşmasında ısı geçişi ve basınç düşümü üzerindeki etkisi deneysel olarak tespit edilmiştir. Deneyler; farklı doyma sıcaklıkları ve farklı kütlesel akılar için tekrarlanmıştır. Böylece; düşey kanallardaki R134a soğutucu akışkanının yoğuşması, farklı doyma sıcaklıkları ve farklı kütlesel akılar için karşılaştırılabilmiştir. Ayrıca; bütün kanallardaki deneysel sonuçlardan hareketle, soğutucu akışkanların yoğuşması ile ilgili olarak literatürde yaygın bir şekilde yer alan korelasyonlara benzer bir korelasyon geliştirilmiştir. Yoğuşmada Nu sayısı için geliştirilen bu boyutsuz korelasyonun, literatürdeki korelasyonlar ile oldukça uyumlu olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: R134a yoğuşması, ısı taşınım katsayısı, sürtünme faktörü, düşey silindirik tüp, çok-girişli kanallar.
Tam Metin: PDF