Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli - MANÇUHAN, EBRU; SARGUT, SİBEL (My University, 2019)
Bu çalışmada, farklı soğutucu akışkanlar ve yüzey tiplerinin kullanıldığı kompakt ısı değiştiricisinin bir evaporatör olarak kullanıldığı durumiçin matematiksel modeli yapılmıştır. Matematiksel model, EES (Engineering Equation Solver) yazılımı kullanılarak hazırlanmıştır.Model farklı evaporatör yüzey tiplerinde (8.03/8T ve CF-7.0-5/8J), bir doğal (R290) üç sentetik (R410A, R134a, R404A) soğutucu akışkankullanıldığında soğutma kapasitesi 1275 W için çalışma parametrelerini (kütlesel debi, sıcaklık, basınç) tahmin edebilmektedir. Seçilensoğutucu akışkanların (hidro-floro karbon olan R134a, R404A, R410A ve hidrokarbon R290) küresel ısınma etkisi (GWP) değerleri karşılaştırılarakçevreye olan etkileri belirlenmiştir. Ayrıca geliştirilen model aynı soğutma kapasitesi için farklı soğutucu akışkan ve yüzey tiplerindeevaporatörün buharlaşma (iki fazlı bölge)ile kızgın gaz bölgelerine giren–çıkan havanın sıcaklıklarını, ısı taşınım katsayılarını, toplamısı taşınım katsayılarını ve ısı transfer hızını tahmin edilebilmektedir. Değişen kütle akısı değerlerinde (50-500 kg/m².s), en yüksek ısıtaşınım katsayısı iki faz bölgesinde R290 için hesaplanmıştır. Tüm soğutucu akışkanlar karşılaştırıldığında R290’nın diğer sentetik akışkanlaragöre daha düşük kütle akısı değerine sahip olduğu görülmüştür. Model sonuçları ve soğutucu akışkanların çevreye olan etkileri gözönünde bulundurulduğunda, R290’nın soğutma sistemlerinde tercih edilebileceği belirlenmiştir.

In this study, various finned tube heat exchangers have been modeled as an evaporator of in which different refrigerants are used. Mathematical model was improved using EES (Engineering Equation Solver) software. The model has been developed which can predict the variable operating parameters (mass flow rate, temperature, pressure) in the compact heat exchanger used as evaporator with two surface types (8.03 / 8T and CF-7.0-5 / 8J) using a natural (R290) and three synthetic refrigerants (R410A, R134a, R404A) for the refrigeration capacity of 1275 W. In addition, the effects of selected refrigerants (R134a, R404A, R410A into hydro-fluoro carbon group and R290 into hydrocarbon group) on the environment were investigated comparing the global warming potential (GWP) values. The proposed model can estimate the inlet and outlet temperatures of air in two different regions (evaporation and superheated gas) of the evaporator, heat convection coefficients, and total heat transfer coefficients and heat transfer rate of all refrigerants for the same refrigeration capacity. The highest heat transfer coefficient in the evaporation zone was calculated for R290 in the range of 50-500 kg/m².s mass flux values. R290 has a lower mass flux compared with all other synthetic refrigerants. Considering the results and environmental effects of refrigerants, it was determined that R290 could be preferred in refrigeration system applications.
Mathematical Modeling of a Finned-Tube Evaporator for Different Refrigerants
Keywords: Taşınım; Mühendislik, Deniz; Mühendislik, Makine; Taşınım Bilimi ve Teknolojisi