عنوان پایان‌نامه
بررسی تجربی ضریب انتقال حرارت و افت فشار در جوشش جریانی مبرد R۱۲۳۴Yf در لوله افقی با سیم پیچ
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3606;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81164;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3606;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 81164
- تاریخ دفاع
- ۱۱ اسفند ۱۳۹۵
- دانشجو
- میلاد مهرعلی نجفی زاده
- استاد راهنما
- محمدعلی اخوان بهابادی, بهرنگ سجادی
- چکیده
- مطالعه حاضر به بررسی تجربی ضریب انتقال حرارت و افت فشار در جوشش جریانی مبرد R1234yf در لوله افقی با استفاده از سیم پیچ می پردازد. برای به دست آوردن نتایج تجربی درست و قابل اعتماد، آزمایشات متعددی بر روی لوله افقی صاف در حضور و عدم حضور سیم پیچ انجام شده است. بستر آزمایشگاهی که برای این آزمایشات در نظر گرفته شده شامل تجهیزات اندازه گیری، اواپراتور و کندانسور می باشد. برای رسیدن به کیفیت های بخار مطلوب در اواپراتور مورد آزمایش، اواپراتور اولیه و ثانویه نیز در بستر آزمایشگاهی استفاده شده است. جریان مبرد با استفاده از هیتر الکتریکی در اواپراتورها به جوشش در می آید. آزمایشات در شرایط متفاوت کیفیت بخار در لوله صاف افقی و همچنین با استفاده از سیم پیچ در قطر و گام های متفاوت انجام شده است. در هر آزمایش داده های مورد نیاز نظیر، دبی جرمی مبرد، دمای سطح اواپراتور، دمای ورود و خروج مبرد در اواپراتور، دمای آب ورودی و خروجی در کندانسور و فشار استاتیک سیال مبرد اندازه گیری شده است. نتایج این آزمایش نشان می دهد که با استفاده از سیم پیچ در لوله صاف افقی، ضریب انتقال حرارت تا میزان %80 نسبت به حالت بدون سیم پیچ افزایش می یابد. همچنین نتایج نشان می دهد که در دبی جرمی و کیفیت بخار ثابت، با اثر استفاده از سیم پیچ میزان افت فشار اصطکاکی افزایش می یابد. همچنین میزان افت فشار اصطکاکی نیز برای همه آزمایشات با افزایش دبی جرمی و کیفیت بخار افزایش می یابد. در انتها نیز اثر هندسه سیم پیچ شامل قطر و گام آن در میزان ضریب انتقال حرارت و افت فشار بررسی شده است.
- Abstract
- In the present study, heat transfer and pressure drop coefficients during evaporation of refrigerant R-1234yf inside horizontal coiled-wire inserted tubes has been investigated experimentally. In order to compare the achieved results properly, a series of experiments on tube were also carried out. A well instrumented apparatus consisted of test-evaporators and other necessary devices was used for this investigation. To achieve the required vapor qualities and test conditions, a pre-evaporator and a post-evaporator were also used. Refrigerant flowing inside the evaporators is electrically heated by the coils wrapping it. The experimental investigation was carried out in plain and different coiled-wire inserted tubes with various wire diameters and coil pitches. At each experiment, necessary parameters such as refrigerant mass velocity, surface wall temperatures, inlet and outlet refrigerant temperatures, inlet and outlet water temperatures, refrigerant static pressures were measured. Results of the experiments show that the insertion of coiled-wire inside a horizontal tube has increased the heat transfer coefficient by as much as 80% over the plain tube on a nominal area basis. Furthermore, flow dynamics analysis of the results shows that for a given mass velocity and vapor quality, the pressure drop has been increased. Also, pressure drop was increased by increase of mass velocity and vapor quality for all fluids. At end, Influence of a variety of operating parameters such as vapor quality and coiled wire geometry on heat transfer coefficient was also investigated. Keywords: Refrigerant R1234yf, Flow Boiling, Evaporator, Heat Transfer Coefficient, Pressure Drop Coefficient
