Alternatif soğutucu akışkan kullanılan bir soğutma sisteminde termodinamik ve ısı transferinin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of thermodynamics and heat transfer in a refrigerating system using alternative refrigerant
- Tez No: 213400
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KEMAL YAKUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Bu çalışmanın amacı, soğutucu akışkan olarak R404A'nın kullanıldığı kompresörlü soğutma sisteminde gövde ? borulu ısı değiştiricinin akış halinde kaynama esnasındaki toplam ısı transfer katsayısının değişiminin sistem parametrelerine göre analizinin yapılmasıdır. Bu amaç doğrultusunda analizlerin yapılabilmesi için deneysel bir sistem kurulmuş ve evaporatör basıncı ve sıcaklığının, soğutucu akışkan debisinin, ısı akısının ve soğutma suyu debisinin toplam ısı transfer katsayısı üzerindeki etkisi incelenmiştir.Deney çalışması, evaporatör basıncın 2.73 ? 5.76 bar, soğutucu akışkan kütle akısının 64.64 ? 152.68 kg/m2s ve ısı akısının 9.616 ? 21.524 kW/m2 olduğu aralıklarda yapılmıştır. Kullanılan gövde ? borulu ısı değiştirici 60 cm boyunda ve bir geçişte iç çapı 8 mm ve dış çapı 10 mm olan 9 adet bakır borudan oluşmaktadır. Yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar kullanılarak kaynama esnasındaki toplam ısı transfer katsayısı hesaplanmıştır. Deney sonuçları hesaplandıktan sonra literatürde önerilmiş üç farklı bağıntı kullanılarak kaynama esnasındaki ısı transfer katsayısı tekrar elde edilmiştir. Elde edilen değer ile deney sonuçları karşılaştırılmıştır.Çalışmanın daha sonraki aşamasında soğutma sistemindeki her eleman termodinamiğin birinci ve ikinci yasa analizine tabi tutularak soğutma performans katsayısı, ikinci yasa verimi, tersinmezlikler ve ekserji verimleri hesaplanmıştır. Çalışmanın son kısmında, evaporatör basıncı, soğutma suyu sıcaklıkları, soğutma suyu debisi, alternatif soğutucu akışkan R404A'nın debisi ve soğutma suyunun gövde tarafındaki hızının değişimleri kullanılarak gövde ? borulu ısı değiştiricisi için toplam ısı transfer katsayısını veren bağıntı geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Scope of this study is to analyze the variation of heat transfer coefficient in terms of system parameters in shell and tube heat exchanger of a refrigeration system using R404a. For this aim, to carry out the analyses, an experimental system was built up and the effects of evaporator pressure and temperature, refrigerant mass flow rate, heat flux and cooling water mass flow rate on heat transfer coefficient were investigated.Experiments were made for evaporator pressure of 2.73-5.76 bar, refrigerant mass flux rate of 64.64-152.68 kg/m2s, heat flux of 9.616-21.524 kW/m2. The shall and tube heat exchanger is 60 cm in length and consist of 9 tubes which are 8 mm in inner diameter and 10 mm in outer diameter. Overall heat transfer coefficient during boiling was calculated using obtained results from the experiments. After calculating the experimental results, overall heat transfer coefficient during boiling was recalculated using three different equations proposed by some researchers. Obtained result was compared with experimental results.In the other part of the study cooling coefficient of performance, second law efficiency, irreversibilities and exergy efficiencies were determined by carrying out first and second law of thermodynamics analysis for each system component. In the last part of the study, an empirical correlation derived for overall heat transfer coefficient using, evaporator pressure cooling water temperatures, cooling water mass flow rate, alternative refrigerant R404a mass flow rate and cooling load shell side velocity.
Benzer Tezler
- Kompakt değişken kapasiteli kompresör için soğutma kapasitesi artışının sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of increasing cooling capacity for compact variable capacity compressor
SEMİH GÜREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI
- R407C/R32-R290-R600a Kaskad Soğutma Sisteminde PWM elektronik genleşme valf açıklığının sistem performansına olan etkilerin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the effects of PWM electronic expansion valve opening on system performance in R407C/R32-R290-R600a Cascade Refrigeration System
MEHMET BORA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞAFAK ATAŞ
- Alternatif soğutucu akışkanların performanslarının ekserji yöntemi ile belirlenmesi
Performance determination of alternative refrigerants by using exergy method
HASAN ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL ARCAKLIOĞLU
DOÇ. DR. TAYFUN MENLİK
- Toplu taşıma otobüslerinde egzoz gazı ile çalışan absorbsiyonlu soğutma sistemi tasarımı
Desing of absorption refrigeration system for a municipal bus
ABDULLAH DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBeykent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. CÜNEYT EZGİ
- Development of heat rejection prediction methodology for selection of cooling elements in diesel engines
Dizel motorlarda soğutma elemanlarının seçimi için ısı atımı tahmin metodolojisinin geliştirilmesi
EMRE EPGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
DR. EMRE ÖZGÜL