عنوان پایان‌نامه
ارزیابی عملکرد چگالشی لوله های تخت از نظر افزایش انتقال حرارت و افت فشار
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2791;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65225
- تاریخ دفاع
- ۲۷ مرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- میلاد درزی
- استاد راهنما
- محمدعلی اخوان بهابادی
- چکیده
- در مطالعه حاضر افزایش میزان انتقال حرارت و افت فشار در چگالش مبرد هیدروکربنی R600a داخل لوله های افقی با مقطع تخت شده بصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور لوله های مسی با قطر اولیه mm 7/8 تحت تاثیر عملیات نورد تا ارتفاع های داخلی mm 7/6، mm 2/5 و mm 1/3 تخت شدند. دستگاه آزمایش شامل اجزای اصلی: پمپ، تست کندانسور، کندانسور ثانویه، اواپراتور و کلیه ابزار اندازه گیری لازم طراحی، ساخته و نصب گردید و صحت و دقت آن با مقایسه نتایج بدست آمده برای لوله گرد و روابط تجربی موجود تایید شد. محدوده سرعت جرمی مبرد kg?(m^2 s) 4/265-8/154 و محدوده کیفیت بخار 78/0-11/0 و محدوده فشار bar 1/6-1/5 می باشد. ابتدا داده های آزمایشگاهی با روابط موجود برای ضرایب انتقال حرارت و افت فشار در لوله گرد مقایسه شد. رابطه شاه (2008) بهترین تطابق را با داده های آزمایشگاهی این مطالعه در ضریب انتقال حرارت چگالشی و روابط سوزا (1993) و فریدل (1979) بهترین تخمین برای افت فشار مبرد R600a در لوله گرد این مطالعه می باشد. سپس بر اساس داده های جمع آوری شده و بر مبنای اصلاح رابطه شاه (2008)، رابطه ای برای محاسبه ضریب انتقال حرارت چگالشی در لوله تخت شده ارائه شد که 90 % داده ها را در محدوده 17±% پیش بینی می کند. هم چنین مشخص شد که رابطه یانگ و رادرماچر (1989) با جایگزینی قطر هیدرولیکی D_h به جای قطر داخلی لوله گرد، 80 % از داده های افت فشار اصطکاکی در لوله تخت را در فاصله 25±% پیش بینی نمود. تخت کردن لوله، ضریب انتقال حرارت را در بهترین حالت تا 240 % و مقدار افت فشار را در بدترین حالت تا 400 % نسبت به لوله گرد در شرایط مشابه افزایش داد. در نهایت پس از بررسی عملکرد لوله های تخت شده از نظر میزان افزایش انتقال حرارت و افت فشار مشخص شد که لوله با ارتفاع داخلی mm 2/5 در کیفیت های بالاتر از 35 % بهترین عملکرد را داشته است. واژه‌های کلیدی: چگالش، انتقال حرارت، افت فشار، لوله تخت شده، R600a
- Abstract
- An empirical setup has been established to study heat transfer and pressure drop characteristics during condensation of R600a, a hydrocarbon refrigerant, in a horizontal plain tube and different flattened channels. Round copper tubes of 8.7 mm I.D. were deformed into flattened channels with different interior heights of 6.7 mm, 5.2 mm and 3.1 mm as test sections. The test conditions include heat flux of 17kw?m^2 , mass velocityin the range of 154.8-265.4 kg?(m^2 s) and vapor quality variation from approximately 10% to 80%. Results indicatethat flattening the tubes causes significant enhancement of heat transfer coefficient which is also accompanied bysimultaneous augmentation in flow pressure drop. Therefore, the overall performance of the flattened tubes with respect to heat transfer enhancementconsidering the pressure drop penalty is analysed. It is concluded that the flattened tube with 5.2 mm inner height tube has the best overall performance. Due to the failure of pre-existing correlations for round tube condensation heat transfer, a new correlation is proposed which predicts 90% of the entire data within ± 17% error. Keywords: Condensation, R600a, Heat transfer, Pressure drop, Performance, Flattened
