Özet:
Dünyadaki artan enerji ihtiyacı ve mevcut fosil yakıt rezervlerinin azalması, araştırmacıların enerji ekonomisi ile ilgili çalışmalara yoğunlaşmasına sebep olmuştur. CECED'in evsel buzdolabı üreticileri için belirlemiş olduğu enerji indeksi değerini her yıl düşürmesi de araştırmacıların enerji ekonomisiyle ilgili çalışmalara yönlendiren sebeplere örnektir. Diğer yandan, soğutma sistemlerinde kullanılan soğutkanların ozon tabakasına ve çevreye verdikleri zararların etkileri yeni yeni ortaya çıkmakta ve geniş çevrelerce tartışılmaktadır. 1989 yılında yürürlüğe giren Montreal Protokolü kapsamında da klor içeren halojenleştirilmiş hidrokarbonlar(CFC) ve hidrojen içeren halojenleştirilmemiş hidrokarbonlar(HFC) kademeli olarak terk edilerek hidrokarbon (HC) yapılı soğutkanlara geçilmiştir. Bu kapsamda, günümüzde üreticiler R11, R12, R22 vb. gibi eskiden sıkça kullanılan soğutkanlarla çalışan sistemlerin üretimlerini durdurmuşlar ya da azaltmışlar ve R600a, R744 (CO2) vb. çevreye etkisi çok daha düşük alternatif soğutkanlar kullanmaya başlamışlardır. Alternatif soğutkanlara geçiş sürecinde, soğutma çevrimini oluşturan sistem bileşenlerinin yeniden boyutlandırılması ve istenilen mekanik, ısıl özelliklerin elde edilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, soğutma sistemlerinde kısılma elemanı olarak çalışan kılcal borunun, (adyabatik) R600a soğutkanı kullanan sistemlerdeki akış karakteristiklerinin incelenmesi ve akışın görsellenerek akım tiplerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Çalışma kapsamında, öncelikle kapsamlı bir literatür araştırması yapılmıştır. Ardından, R600a alternatif soğutucu akışkanının, adyabatik kılcal boru içerisindeki davranışının belirlenmesine yönelik deneylerinin yapılması amacıyla farklı çevrim şartları altında, kararlı halde, farklı fiziksel özelliklerde kılcal boruların akış karakteristiklerinin deneysel olarak tespitine ve görsellenmesine olanak sağlayacak yeterlilikte bir deney düzeneği tasarlanmış ve kurulmuştur. Deneyler sırasında, soğutma çevriminin temel parametrelerinden olan yoğuşma sıcaklığı ve ara soğutma sıcaklığı ile boyutsal parametrelerden biri olan kılcal boru uzunluğunun, kılcal boru boyunca basınç düşümüne ve kütlesel debiye etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Kılcal boru içerisinde, tek fazlı akıştan iki fazlı geçiş için gerekli olan ilave kızgınlık değerinin (underpressure of vaporization) belirlemesine yönelik deneyler yapılmıştır. Kılcal boru içerisindeki iki fazlı akışın termodinamik özelliklerinin belirlenmesi ve akışın görsellenmesinin yanı sıra, oluşup çöken kabarcıkların titreşim ve akustik açıdan etkilerinin de incelenmesi amacıyla Arçelik A.Ş Titreşim ve Akustik Ailesi ile ortak çalışma yapılmıştır.
