Design, optimization and testing of micro-evaporator and micro-condenser components used in a miniature vapor compression refrigeration cycle
Minyatür bir buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminde kullanılan mikro-evaporatör ve mikro kondenser bileşenlerinin tasarım, optimizasyon ve testleri
- Tez No: 442030
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik ve Isı Tekniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Bu çalışma, minyatür buhar sıkıştırmalı soğutma çevriminin (MBSSÇ) ana bileşenleri olan evaporatör ve kondenser boyutlarını ve çalışma koşullarını entropi üretimi minimizasyonu (EÜM) ile optimize etmeyi amaçlar. Bunun haricinde üretim kısıtlarının elverdiği ölçüde EÜM analizi sonucuna dayalı olarak üretilmiş olan MBSSÇ üzerinde bazı performans testleri yapılmıştır. R134a soğutucu akışkan olarak kullanılmıştır. MBSSÇ'nin evaporatör bileşenindeki entropi üretimi, çıkış buhar kalitesi, ısı ve kütle akısı, doyma sıcaklığı, ve kanal boyutlarına göre değerlendirilmiştir. MBSSÇ'nin kondenser bileşeninde boyutsuz entropi üretim sayısı, hava tarafı için kanatçık aralığı, viii kanatçık yüksekliği, panjur açısı, hava debisi; soğutkan tarafı için ise kanal hidrolik çapı değiştirilerek incelenmiştir. Entropi üretiminin minimum olduğu evaporatör buhar çıkış kalitesi, 0.846 olarak bulunmuştur. Kanal yüksekliği 700 μm olan durum için optimum kanal ve kanatçık genişliği sırasıyla, 66 ve 50 μm'dir. Genişliği 200-400 μm olan kanallar için entropi üretimi ağırlıklı olarak ısı transferiyle gerçekleşirken daha dar kanallar için basınç düşümü kaynaklı entropi üretimi kıyaslanabilir hale gelmektedir. Kanatçık genişliğinin 1-1.6 mm aralığında olduğu durumda, optimum hava debisi 0.055-0.1 kg s−1 aralığında belirlenmiştir. Hava tarafında basınç düşümü kaynaklı entropi üretimi sayısı, 0.08 kg s−1 hava debisinden sonra baskın hale gelmektedir.
Özet (Çeviri)
This study aims to optimize the dimensions and operating conditions of two main components of a miniature vapor compression refrigeration cycle (MVCRC), evaporator and condenser by using entropy generation minimization (EGM). In addition, some performance tests are conducted on a MVCRC which is constructed based on the EGM analysis as long as the manufacturing constraints permit. R134a is used as the coolant. Entropy generation rate in the evaporator of the MVCRC is investigated under the effects of exit vapor quality, mass and heat flux, saturation temperature, and channel dimensions. Dimensionless entropy generation number for the condenser of the MVCRC is investigated under the effects of fin pitch, fin height, louver angle and air vi mass flow rate on the air side, hydraulic diameter of the channel for the refrigerant side. The exit vapor quality of the evaporator yielding the minimum entropy generation rate is found as 0.846. The optimum channel and fin widths are 66 and 50 μm, respectively, for 700 μm channel height. Heat transfer is the major source of the total entropy production for 200-400 μm wide channels, while the contribution of pressure drop becomes comparable for narrower channels. The optimum air mass flow rate interval for the condenser is found to be between 0.055-0.1 kg s−1 for a given fin pitch interval of 1-1.6 mm. The entropy generation number due to pressure drop on the air side becomes dominant for mass flow rates greater than 0.08 kg s−1. Experimental results match well with the theoretical calculations. A maximum COP of 7.71 is obtained under 96 W cooling load.
Benzer Tezler
- Tüberküloz teşhisi için kullanılmak üzere mikro ısıtıcı tasarlanması karakterizasyonu ve üretimi
Microheater design production and characterisation for using in tuberculosis detection
MUHAMMED BEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- A model based flight control system design approach for micro aerial vehicles using integrated flight testing and hil simulations
Küçük boyutlu insansız hava araçları üzerinde sistem tanılama, uçuş kontrol sistem tasarımı ve donanım ile benzetim uygulamaları
BURAK YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- A non-resonant kinetic energy harvester for bio-implantableapplications
Biyoimplant uygulamaları için rezonant olmayan ve enerji hasadı yapabilen mikrojeneratör
HACENE CHIKH BAELHADJ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAntalya Bilim ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. MUSTAFA İLKER BEYAZ
- Design and fabrication of electrostatically actuated nanotweezers by guided self-assembly
Elektrostatik hareket prensibi ile çalışan nano cımbızların tasarımı ve yönlendirilmiş kendinden birleşme metodu ile üretimi
ÖZLEM ŞARDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ERDEM ALACA
- Development of diffusion bonding processes for metal alloys to use production of pche
Baskılı devre ısı değiştirici üretimi için metal alaşımlarının difüzyon bağlama süreçlerinin geliştirilmesi
AHMET FURKAN EROL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI