عنوان پایان‌نامه
بررسی تجربی افت فشار جریان جوششی R-۱۳۴a در لوله های مارپیچ با شیب های مختلف
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1498;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40340
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- فرزین ملاقاسم شمیرانی
- استاد راهنما
- محمدعلی اخوان بهابادی
- چکیده
- در این تحقیق بررسی افت فشار جوشش جریانی مبرد a134-R درون مبدل دو لوله ای مارپیچ با شیب های متفاوت انجام شده است. جریان جوششی مبرد در لوله داخلی و جریان آب گرم در قسمت حلقوی مبدل و در جهت مخالف برقرار می باشد. دستگاه مورد استفاده در این بررسی ، یک سیستم تبرید تراکمی بخار مجهز به وسایل اندازه گیری مورد نیاز مانند ترمو کوپل ، فشار سنج ودستگاه اندازه گیری افت فشار می باشد. علاوه بر تست اواپراتور که با آب گرم می شود، این سیستم شامل دو اواپراتور گرم شونده با هیتر الکتریکی می باشد که به ترتیب اواپراتور اولیه ، اواپراتور ثانویه نامیده می شوند. در این تحقیق، داده های تجربی برای لوله مستقیم و همچنین لوله مارپیچ در سه جهت گیری متفاوتِ افقی، 45 درجه رو به پایین و عمودی رو به پایین جمع آوری گردید. داده های آزمایشگاهی در بازه سرعت جرمی kg/m2s 152-112 و کیفیت بخار 8/0 – 2/0 بررسی شده است. ابتدا داده های آزمایشگاهی برای لوله مستقیم افقی و عمودی با روابط موجود بررسی و روابط جمالی و چیشلم به عنوان بهترین روابط برای لوله مستقیم افقی انتخاب گردیدند. سپس بر اساس افت فشار بدست آمده از لوله مارپیچ، روابطی برای محاسبه افت فشار جریان جوششی R-134a در لوله مارپیچ افقی ارائه گردید. این روابط داده های تجربی را با خطای نسبی بین 22-% تا 26+% پیش بینی می کنند. استفاده از لوله مارپیچ افت فشار را افزایش می دهد. در بدترین حالت افت فشار جوششی تا 253% و به طور متوسط تا100% نسبت به لوله مستقیم افزایش می یابد.
- Abstract
- An investigation on flow boiling pressure drop of R-134a inside a straight and helically coiled concentric tube-in-tube heat exchanger has been experimentally carried out. The helically coiled test section is a six-turn tube with 5.786-m length, in which, refrigerant R-134a flowing inside the inner tube is heated by the water flows in the annulus. The diameter and the pitch of the coil are 305 mm and 45 mm, respectively. The length of the straight tube-in-tube heat exchanger is 1200 mm. The outer diameter of the inner tube and its thickness are respectively 9.52 and 0.62 mm. The inner diameter of the outer tube is 29 mm. The average vapor qualities in test section are varied from 0.1 to 0.8. The tests are conducted with three different mass velocities of 112, 132, and 152 kg/m¬2s and also at three different orientations namely vertical, horizontal and inclined orientations. The experimental set-up which was used in this investigation was a well instrumented vapor compression refrigeration cycle. This set-up consisted of a test evaporator which all the experiments were carried out on it. In addition, there was a pre-evaporator and an after-evaporator to achieve the required vapor qualities. Refrigerant flowing inside the tube of pre-evaporator and after-evaporator is electrically heated by the coils around it while, at the test evaporator, it is heated by the flow of warm water in the annulus. Comparison of straight tube results with the existing correlations revealed that the correlations of Chisholm (1973), Jamali (2005), and Lazarek (1982) had the best agreement. Based on the collected data a correlation was developed to predict the pressure drop inside the horizontal helically coiled tubes. The use of helically coiled tubes were found to increase the pressure drop by as mush as 100% above the straight tube.
