Karlanmanın buzdolabı buharlaştırıcısı performansına etkisinin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of frost formation effects on household refrigerator evaporator performance
- Tez No: 126824
- Danışmanlar: PROF. DR. A. NİLÜFER EĞRİCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
KARLANMANIN BUZDOLABI BUHARLAŞTIRICISI PERFORMANSINA ETKİSİNİN TEORİK VE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ ÖZET Soğutma çevriminin dört ana elemanından birisi olan buharlaştırıcı, içinden soğutucu akışkanın geçtiği ve serpantin şeklinde bükülerek hacmi küçültülmüş borulardan ve bu borulara geçirilen ısı geçiş alanını arttıran kanatlardan oluşmaktadır. Soğutma çevrimi süresince, buharlaştırıcı boruları içinden soğutucu akışkan, dışından ise soğutulması istenen hava geçirilmektedir. Böylece havadan boru içindeki soğutucu akışkana ısı geçişi sağlanmakta ve hava soğutulmaktadır. Bu çalışmada soğutucu akışkan olarak R134a kullanılmıştır. Nemli hava, yüzey sıcaklığı havanın çiğ noktası sıcaklığından daha düşük bir ortam ile karşılaştığında yüzey üzerinde yoğuşur. Eğer yüzey sıcaklığı suyun donma noktası altında ise, yoğuşan nem faz değiştirerek katı hale geçer ve karı oluşturur. Bu olaya karlanma adı verilir. No-frost tip buzdolaplarında kullanılan kanatlı borulu buharlaştırıcıların yüzey sıcaklıkları, soğutma çevrimi süresince suyun donma sıcaklığının altına inmektedir. Kabinlerden çekilerek buharlaştırıcı üzerinden geçirilip soğuması istenen hava, nem ihtiva etmektedir. Bu nem, gerek kapıların açılması sonucu dış havadan, gerekse buzdolabı kabinine konan yiyecek ve içeceklerden kabin içindeki havaya geçmektedir. Buharlaştırıcı yüzey sıcaklığının suyun donma noktası altında olması nedeni ile, kabinlerden gelen hava içindeki nemin belirli bir kısmı buharlaştırıcı yüzeyleri üzerinde karlanmaya neden olur. Karlanmanın iki önemli etkisi vardır. Bunlardan birisi karlanma ile birlikte buharlaştırıcı üzerindeki hava geçiş aralıklarının kapanmasıdır. Böylece hava tarafındaki basınç düşüşü artmaktadır. İkinci etki ise kar tabakasının düşük ısı iletim katsayısı nedeni ile buharlaştırıcı ısı geçiş yüzeyleri üzerinde oluşturduğu yalıtım etkisidir. Bu yüksek lisans tezinde, no-frost tipindeki kanatlı borulu buharlaştırıcıda oluşan karlanma etkileri gerçek bir buzdolabı üzerinde incelenmiştir. Buzdolabı üzerinde yapılan bu çalışma ile daha gerçekçi sonuçların alınması amaçlanmıştır. Bu amaçla iki kapılı bir no-frost tip buzdolabı kullanılmıştır. Ancak buzdolabının yapısı ölçümlere uygun olması için bir miktar değiştirilmiştir. XIIBu deney düzeneğinde karlanma ile birlikte oluşan performans değişmeleri (toplam ısıl geçirgenlik değeri, basınç düşüşü, hava debisi ve buharlaşma sıcaklığı) devamlı olarak hesaplanabilmiştir. Teorik kısımda ise, deneysel sonuçlar Şeker (1999) tarafından hazırlanmış olan ve sabit hava debisi mantığı ile çalışan karlanma modeli ile karşılaştırılmıştır. İnan (2000)'nın hazırlamış olduğu karlanma modelinde, hava debisi karlanma sonucunda buharlaştırıcı basınç düşüşündeki artışı dikkate alarak azalmaktadır. Bu matematik modelin alt modelinden elde edilmiş olan hava debisi, basınç düşüşü ilişkisi Şeker (1999)'in modeline eklenmiştir. Böylece sabit hava debili model, azalan hava debili model haline çevrilmiştir. Deney sonuçları bu geliştirilmiş model sonuçları ile de karşılaştırılmıştır. xııı
Özet (Çeviri)
THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF FROST FORMATION EFFECTS ON HOUSEHOLD REFRIGERATOR EVAPORATOR PERFORMANCE SUMMARY Evaporator, one of the major components of the cooling cycle, comprises a continuous serpentine tube having an inlet and an outlet and fins that used to increase the heat exchanger surface area and it is utilized to cool down the refrigerator cabinet air. During the on period of the cooling cycle, refrigerant, in this study R134a is used, is circulated in the tubes and air is circulated outside the tubes and the fins. Thus, air can be cooled to a desired temperature. When moist air comes across a surface, which has a surface temperature below dew point of air, the moisture in the air condenses on the surface. If the surface's temperature is below the freezing point of the water, the condensed moisture on the surface changes its phase from liquid to solid, namely from water to frost. This phenomenon so-called frost formation is mostly encountered in the field of refrigeration and air-conditioning. During the on period of the cooling cycle, the surface temperature of the household refrigerator evaporator is always below the freezing point of the water. The air dragged from the cabinets, contains moisture. For this reason, frost accumulates on the evaporator surfaces. Frost formation affects the evaporator in two ways. One of them is the increasing of the air side pressure drop, the other is the insulation effect. When frost accumulates on the evaporator surfaces, the distances between the tubes and the fins decrease, thus air side pressure drop increases. Thermal conductivity of the frost is so low that it insulates the heat transfer surface area of the evaporator. In this study, no-frost type household refrigerator evaporator is investigated on a real refrigerator. A modified two-door no-frost refrigerator is utilized as experimental set up. In this set-up, real time evaporator performance (overall heat transfer coefficient, airside pressure drop, airflow rate and evaporation temperature) under frosted conditions can be obtained.The experimental results are compared with the mathematical model performed by Seker (1999), which is based on constant airflow rate. İnan (2000) performed a frosting model in his study. His model takes the relation between the evaporator airside pressure drop and airflow rate into account. Thus, during the frosting, airflow rate continuously decreases. A relation between evaporator airside pressure drop and airflow rate was obtained from this model, and substitute into Seker's model. Experimental results are compared with this modified model as well. XV
Benzer Tezler
- Soğutma sistemi buharlaştırıcılarında alternatif kar çözdürme yöntemleri ve uygulamaları
Methods and application of alternative defrost systems for evaporator of cooling systems
ERCAN GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
PROF. DR. AHMET DURMAYAZ
- Ice thickness measurement and instrumentation for no-frost refrigeration
Karlanmasız soğutma dizgelerinde buz kalınlığının ölçümü ve donanımı
TOLUNAY ORKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- No-frost buzdolabı evaporatörlerinde karlanmanın etkileri
The Effects of frost formation on the no-frost evaporator surfaces
DENİZ ŞEKER
- A new adaptive defrost method its instrumentation and experimental verfication
Yeni bir uyarlamalı kar çözme yöntemi donanım ve deneysel doğrulanması
HİKMET BALCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİN TULUNAY
- Jelatin ve kitosan bazlı yenilebilir aktif kaplamanın inci kefali kalitesine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of gelatin and chitosan based active edible coating on quality of pearl mullet
DOĞUKAN ÖZAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN BORAN