Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli

Abstract

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.