Mikrokanallı ısı alıcılarında akan R134A'nın kaynamasının deneysel olarak araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: CANSU ÖZMAN
Danışman: Ahmet Selim Dalkılıç
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Burada sunulmakta olan deneysel çalışmada, R134a soğutucu akışkanının mikrokanallı ısı alıcısından akarken kaynaması durumundaki ısı transferi incelenmektedir. Bakır bloktan üretilmiş olan ısı alıcısının üzerinde 0,470 mm derinliğe, 0,382 mm genişliğe, 0,416 mm kanat kalınlığına sahip 27 adet paralel dörtgen kesitli mikrokanal mevcuttur. Deneyler sırasında, akışkanın mikrokanallara giriş doyma sıcaklığı 18 °C, 23 °C ve 28 °C'de sabit tutulmuştur. Akışkanın kütle akısı ise 800 kg/m2s ile 1200 kg/m2s arasında değiştirilmiştir. Her bir deney şartında, mikrokanallardaki duvar ısı akısı 50 kW/m2 ile başlatılmıştır ve sistem kritik ısı akısına ulaşıncaya kadar (460 kW/m2) ısı akısı artırılmıştır. Tüm deney koşullarında mikrokanallar girişinde kuruluk derecesi 0,05 değerinde sabit tutulmuştur. Deneylerden elde edilen veriler ile kütle akısının, doyma sıcaklığının ve ısı akısının değişiminin ısı traşınım katsayına olan etkileri mevcut çalışmada sunulmaktadır. Ayrıca ısı akısı, kuruluk derecesi ve kütle akısının kendi arasındaki etkileşimi nedeniyle ortaya çıkan sonuçlar tartışılmaktadır. Elde edilen verilerden, düşük kuruluk derecelerinde ısı akısındaki artışın ısı taşınım katsayısının yükselişinde önemli rol oynadığı görülmektedir. Buna karşın kütle akısının etkisinin neredeyse ihmal edilebilir düzeyde olduğu belirlenmiştir. Isı akısının artışı ile ısı transfer mekanizmasında konvektif kaynama, çekirdekli kaynamadan daha baskın hale gelmeye başlamaktadır. Bu değişimden sonra, ısı taşınım katsayısı belirli bir eşik değerine kadar yükselen kuruluk derecesi ve kütle akısı ile birlikte artmaktadır. Her koşulda, ısı taşınım katsayısının, yükselen doyma sıcaklığı ile birlikte arttığı görülmektedir. Deneysel olarak elde edilen ısı taşınım katsayısı sonuçları, açık literatürde mevcut olan ısı taşınım katsayısı hesaplanması için önerilen eşitlikler ile karşılaştırılmıştır ve Mortada vd. tarafından önerilen eşitliğin en uygun sonuçları verdiği görülmüştür. Deney sonuçlarına dayanarak, yüksek kütle akısı ve ısı akısı şartlarında mikrokanallı ısı alıcısında R134a'nın akış kaynaması sırasında ısı taşınım katsayısının hesaplanabilmesi için yeni bir eşitlik türetilmiştir.