Bir Derin Dondurucu Buharlaştırıcısının Isıl Hidrolik Performansının Sayısal Değerlendirilmesi

Year 2008, Volume: 28 Issue: 1 - Volume: 28 Issue: 1, 33 - 41, 01.03.2008

Tuğba Sarıçay L. Berrin Erbay

Abstract

Standart yaşam ve üretimdeki gelişme ile buzdolapları, ev tipi ve endüstriyel amaç için vazgeçilmez hale gelmiştir. İyi tasarlanmış bir buzdolabı, düşük enerji tüketimi ve az gürültü sağlar, düşük fiyat ve geniş depolama kapasitesine sahiptir. Buharlaştırıcının ısı transfer performansının arttırılması, enerji tüketiminin azaltılması için en önemli yollardan birisidir. Bu yüzden, bu çalışma buzdolabının enerji etkenliğini geliştirmek için buharlaştırıcının ısı transfer katsayısının, soğutma kapasitesinin ve hava tarafı basınç düşüşü üzerine kanat aralığı ve hava hızının etkilerinin belirlenmesini sağlar. Buharlaştırıcı sayısal olarak modellendi ve hava tarafı ısıl hidrolik performansını bulmak için çeşitli benzetimler yapıldı. Hava akışı, buharlaştırıcı borularının dış yüzeyinde sabit duvar sıcaklığı sınır şartı altında sıkıştırılamaz, Newtonian ve laminer olduğu farzedilmiştir. Sayısal sonuçlardan, kanat aralığı arttığında hava tarafı ısı transfer katsayısı artar fakat daha az toplam alan nedeniyle ısı transferi azalır. Hava giriş hızı arttığında hava tarafı ısı transfer katsayısının arttığı bulundu. Buharlaştırıcının kanatları arası mesafe, basınç düşüşü üzerine önemli bir etkiye sahip olduğu bulundu. Kanat aralığı azaldığında, basınç düşüşü artar. Gerekli soğutma kapasitesini sağlamak için, en uygun kanat aralığı, 0,5m/s hızda 5mm’dir. Çalışma, buzdolabının soğutma sisteminin tasarımında gerekli soğutma kapasitesi için uygun buharlaştırıcı seçimi için pahalı bir uygulama olan prototip üretimi yerine sayısal analizle daha az zamanda çeşitli buharlaştırıcı yapıları arasında karşılaştırma sağlar

Keywords

Buharlaştırıcı, ısı değiştirici, kanat aralığı, ısı transfer katsayısı, soğutma performansı

Numerical Assessment of Thermohydraulic Performance of a Deep Freeze Evaporator

Abstract

Refrigerators have become indispensable for domestic and industrial purposes, with the improvement in the standard of living and manufacturing. A well-designed refrigerator provides low energy consumption and noise, have low price and large capacity of storage. Improving of the evaporator heat transfer performance is one of the most important ways for reducing the energy consumption. Therefore, this study performs determination of the influences of the fin spacing and air velocity on heat transfer coefficient, cooling capacity and pressure drop of airside of the evaporator in order to improve the energy efficiency of refrigerator. The evaporator is modeled numerically and several simulations have been done to find airside thermohydraulic performance. The airflow is assumed to be incompressible, Newtonian and laminar under the constant wall temperature boundary conditions on external surfaces of the evaporator pipes. From the numerical results, when the fin spacing is increased, the airside heat transfer coefficient is increased but heat transfer is decreased because of less total area. It has been found that as the air inlet velocity increases the heat transfer coefficient increases. The distance between fins of the evaporator is found to have considerable effect on pressure drop. The fin spacing is decreased pressure drop is increased. For provide the required cooling capacity, the most suitable fin spacing is found as 5 mm at velocity of 0,5 m/s. The study provides a comparison between various evaporator constructions at less time with numerical analyze instead of fabricating a prototype that is an expensive application to choose the proper evaporator for the required cooling capacity in the design of the refrigeration system of a refrigerator

Keywords

Evaporator, heat exchanger, fin spacing, heat transfer coefficient, refrigerating performance