Düşey borularda yoğuşmada ısı taşınım katsayısının araştırılması

Abstract

Bu çalısmada düsey durumda, iç yüzeyi pürüzsüz ve iç yüzeyi mikro kanatlı borulariçerisinde, R134a soğutucu akıskanın yukarıdan asağı yönlü akısı durumunda yoğusma ısıtasınım katsayısı deneysel olarak arastırılmıstır.İlk olarak boru içindeki yoğusma Nusselt teoremine göre incelenmis, sonra ara yüzey kaymagerilmesinin etkisi dikkate alınmıstır. Basınç düsümü hakkında bilgi verildikten sonra,kaynaklardaki esitlikler sunularak düsey boru içinde yoğusma için önerilen akıs haritalarınadeğinilmistir.İç yüzeyi pürüzsüz ve düsey borular için kaynaklarda mevcut olan ısı geçis modellerindenbazıları sunulmustur. Mikro kanatlı borular içinde yoğusmada mevcut olan arastırmalar genelolarak yatayda incelendiği için, bu çalısmada yatay mikro kanatlı borularda yoğusma içinyapılmıs arastırmaların özeti, çalısma parametreleri ve modelleri de sunulmustur. Ayrıca ısıgeçisi ve basınç düsümü hesaplamalarında gerekli olan bosluk oranı modelleri özetlenmistir.Kaynaklarda mevcut olan düsey ve yatay borularda basınç düsümü modellerinden bir kısmıverilmistir. Ayrıca yatay borular için basınç düsümü modellerinden önemli olanlarıözetlenmistir.R134a gazı kullanarak iki fazlı akıs hali için yoğusma ısı tasınım katsayısı arastırılmıstır.Deneyler sıvı ve buhar R134a'nın aynı yönlü asağı doğru akıslı olması halinde yapılmıstır.Deney seti ve test borusu hakkında detaylı bilgiler verilmistir. Deney tesisatında kullanılancihazlar ve ölçü aletlerinin listesi sunulmustur. Ayrıca deneysel ölçümlerin yapılması vedeğerlendirilmesi konusunda bilgiler verilmistir.Deneysel sonuçların değerlendirildiği bölümde deneysel parametre aralığı verilmistir.Sonuçlar Nusselt teoremine göre ve ara yüzey kayma gerilmesinin dikkate alınması durumunagöre pürüzsüz ve mikro kanatlı boru olmak üzere irdelenmistir. Ayrıca film kalınlığının veyerel ısı tasınım katsayısının boru boyunca değisimi pürüzsüz ve mikro kanatlı boru içingösterilmistir.Hata analizi bölümünde deneysel hatalar ve hata analiz yöntemleri anlatılmıs, kütlesel akıya,test borusu buhar giris kalitesine, ısı akısına, ısı tasınım katsayısına, sürtünme faktörüne aitbelirsizlik değerleri ölçü aletlerinin hassasiyet ve kalibrasyon değerlerinden yararlanılarakbulunmustur.Tez de belirtilen sartlarda, iç yüzeyi mikro kanatlı boru kullanılmasının boru içindekiyoğusma ısı tasınım katsayısında iç yüzeyi pürüzsüz boruya göre %60-82 arasında bir artısaneden olduğu, sıvı-buhar ara yüzeyindeki kayma gerilmesinin etkisinin hassas bir çözüm içinNusselt teorisinde ihmal edilemeyeceği anlasılmıstır.Kalibrasyon çalısmalarına ait bilgiler tezde ek olarak verilmistir.