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 durum için 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 akışkan kullanıldığında soğutma kapasitesi 1275 W için çalışma parametrelerini (kütlesel debi, sıcaklık, basınç) tahmin edebilmektedir. Seçilen soğutucu akışkanların (hidro-floro karbon olan R134a, R404A, R410A ve hidrokarbon R290) küresel ısınma etkisi (GWP) değerleri karşılaştırılarak çevreye olan etkileri belirlenmiştir. Ayrıca geliştirilen model aynı soğutma kapasitesi için farklı soğutucu akışkan ve yüzey tiplerinde evaporatörün buharlaşma (iki fazlı bölge)ile kızgın gaz bölgelerine giren-çıkan havanın sıcaklıklarını, ısı taşınım katsayılarını, toplam ısı taşınım katsayılarını ve ısı transfer hızını tahmin edilebilmektedir. Değişen kütle akısı değerlerinde (50-500 kg/m².s), en yüksek ısı taşınım katsayısı iki faz bölgesinde R290 için hesaplanmıştır. Tüm soğutucu akışkanlar karşılaştırıldığında R290'nın diğer sentetik akışkanlara göre daha düşük kütle akısı değerine sahip olduğu görülmüştür. Model sonuçları ve soğutucu akışkanların çevreye olan etkileri göz önünde bulundurulduğunda, R290'nın soğutma sistemlerinde tercih edilebileceği belirlenmiştir.