عنوان پایان‌نامه
انالیز اگزرژی چگالش در یک لوله حرارتی ارتفاء یافته
- رشته تحصیلی
- مهندسی هوافضا - جلوبرندگی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 709;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 709
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۶
- دانشجو
- امیرحسین باقری
- استاد راهنما
- محمدحسین صبور, مازیار شفائی روشنی
- چکیده
- در مطالعه¬ی حاضر، به بررسی مشخصه¬های افت فشار و ضریب انتقال حرارت چگالشی مبرد هیدروکربنی R-600a درون یک لوله¬ی افقی صاف با قطر داخلی mm 3/8 و یک لوله¬ی دیگر که سطوح آن به وسیله¬ی یک سری گودی¬ها با الگوی مارپیچ ارتقا یافته است ( لوله¬ی دیمپل (، پرداخته شده است. محدوده¬ی سرعت جرمی kg/m^2 s 368-114، محدوده¬ی کیفیت بخار 8/0-05/0 و دمای اشباع میانگین بین ?38 و ?42 است. مشاهدات آزمایشگاهی به وضوح نشان دادند که عملکرد انتقال حرارتی با ایجاد گودی¬های مارپیچ روی سطح لوله بهبود می¬یابد. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که ضریب انتقال حرارت جابجایی لوله¬ی دیمپل 2-2/1 برابر لوله¬ی صاف است و این در حالی است که افت فشار در لوله¬ی دیمپل بین 58 % تا 131 % بیشتر از لوله¬ی صاف است. بالاترین میزان افزایش ضریب انتقال حرارت لوله¬ی دیمپل نسبت به لوله¬ی صاف در کیفیت بخار 53/0 و در دبی جرمی kg/m^2 s 368 اتفاق افتاد. از طرفی دیگر بالاترین میزان افزایش افت فشار در کیفیت بخار 55/0 و در دبی جرمی kg/m^2 s 368 اتفاق افتاد. نهایتا در این مطالعه با توجه به بررسی های آزمایشگاهی و در دست داشتن اطلاعات ضریب انتقال حرارت و افت فشار به بررسی شاخصه¬های ارزیابی عملکرد که به نامهای PF (فاکتور جریمه مازاد ) و TTP (مجازات دمای کلی ) شناخته شده هستند? پرداخته شده است. لازم به ذکر است که در طی فرایند این مطالعه هم ارزی این فاکتورها با تحلیل زوال اگزرژی و تولید انتروپی اثبات شده است.
- Abstract
- In the present study, condensation heat transfer and frictional pressure drops of refrigerant R-600a (iso-butane) inside a helically dimpled tube and a plain tube of internal diameter 8.3mm were measured and analyzed. All tests were performed at different vapor qualities up to 0.8 and average saturation temperatures ranging between 38 and 42? . Refrigerant mass fluxes varied in the range of 114-368 kg/m2s. The inner surface of the helically dimpled tube has been designed and reshaped through three-dimensional material surface modifications consists of both shallow and deep protrusions which is placed evenly in helical directions on the tube wall. The experimental results show that the heat transfer coefficients of the dimpled tube are 1.2-2 times larger than a smooth tube with a pressure drop penalty just ranging between 58% and 131% larger than the smooth tube. The highest enhancement in the heat transfer coefficient is occurred at vapor quality of 0.53 and mass flow rate of 368 kg/m2s. On the other hand, the maximum increase of pressure drop takes place at vapor quality of 0.55 and mass flow rate of 368 kg/m2s. Moreover, Performance Evaluation Criteria (PEC) dubbed Penalty Factor (PF) and Total Temperature Penalization (TTP) for condensation inside a helically dimpled tube and a smooth tube were analyzed which are a convenient way to relate the two penalization components and provides a rational method to compare the exergy losses associated with frictional pressure drop and heat transfer coefficient. Keywords: Condensation; Dimpled tube; R-600a; Exergy; Performance Criterion.
