Yıl 2019, Cilt 31 , Sayı , Sayfalar 66 - 74 2019-05-20

Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli

Ebru MANÇUHAN [1] , Tutku MUTLU [2] , Berçem KIRAN YILDIRIM [3] , Sibel TİTİZ-SARGUT [4]


Bu çalışmada farklı akışkanların soğutkan olarak kullanıldığı kanatlı borulu kompakt ısı değiştiricisinin bir evaporatör olarak matematiksel modellemesi yapılmıştır. Evaporatör olarak kullanılan ısı değiştiricisinde (yüzey tipi 8.03/8T ve CF-7.0-5/8J), değişen çalışma parametrelerinde (kütlesel debi, sıcaklık, basınç) bir doğal (R290) ve üç sentetik (R410A, R134a, R404A) soğutucu akışkan kullanılarak soğutma kapasitesini tahmin edebilen bir model geliştirilmiştir. Ayrıca seçilen soğutucu akışkanların (hidro-floro karbon gruba giren R134a, R404A, R410A ve hidrokarbon grubuna giren R290) çevreye olan etkileri küresel ısınma etkisi (GWP) değerleri karşılaştırılarak incelenmiştir.  Matematiksel model, EES (Engineering Equation Solver) yazılımı kullanılarak hazırlanmıştır. Geliştirilen model aynı soğutma kapasitesinde farklı soğutucu akışkan ve yüzeyler kullanıldığı durumlar için evaporatör buharlaşma ve kızgın gaz bölgesine giren–çıkan hava sıcaklıkları, ısı taşınım katsayısı, toplam ısı transfer katsayıları ve ısı akısının tahmin edilebilmektedir. Değişen kütle akısı değerlerinde (50-500 kg/m².s), buharlaşma bölgesinde en yüksek ısı taşınım katsayısı doğal akışkan R290 için hesaplanmıştır. Tüm akışkanlar karşılaştırıldığında diğer sentetik akışkanlara göre R290’nın daha düşük kütle akısı değerine sahip olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar ve soğutucu akışkanların çevreye olan etkileri göz önünde bulundurulduğunda, soğutma sistemlerinde doğal akışkan R290’nın tercih edilebileceği belirlenmiştir.

: Evaporatör, Kompakt ısı değiştiricileri, Soğutma sistemleri, Soğutucu akışkan
  • BAYRAM, Gamze, and Arzu ŞENCAN ŞAHİN. "Plakalı Isı Eşanjöründe Farklı Soğutkanlar Kullanılarak İki Farklı Soğutma Sisteminin Deneysel Analizi." SDÜ Yekarum e-Dergi 2.2 (2014).
  • Incropera F. P., DeWitt D. P., 1990, Fundamental of Heat and Mass Transfer, John Wiley, New York.
  • US Environmental Protection Agency, National Action Plan for Energy Efficiency: Sector Collaborative on Energy Efficiency Accomplishments and Next Steps. Available:<http://www.epa.gov/cleanenergy/documents/suca/sector_collaborative.pdf>.
  • Getu, H., M., Bansal P. K., 2007, Modeling and Performance Analyses of Evaporators in Frozen-Food Supermarket Display Cabinets at Low Temperatures. International Journal of Refrigeration, 30, 1227-1243.
  • Horton, W.T., 2002, Modeling of Secondary Loop Refrigeration Systems in Supermarket Applications, Ph.D. Thesis, Purdue University, USA.
  • Tassou S. A., Green R. K., 1981, A Mathematical Model of the Heat Transfer Process in a Shell and Tube Condenser for Use in Refrigeration Applications, Appl. Math. Modelling, 5, 29-33.
  • Zabet I., Lemort V. And Tarlea G.M., 2012, Mathematical Model of a Heat Exchanger Working with Different Refrigerants, Mathematical Modelling in Civil Engineering, 2, 55-63.
  • Liu, M., et al. Performance Study of Finned Tube Evaporators in a Humid Environment. in ASME 1997 Turbo Asia Conference. 1997. American Society of Mechanical Engineers.
  • EES; 2017, Engineering Equation Solver, Academic Commercial, V10.326, fChart Software Inc.
  • IPCC Climate Change 2013, The Physical Science Basis, Cambridge Univesity Press, Cambridge, United Kingdom and New York, USA
  • Bergman, T.L., et al., Fundamentals of heat and mass transfer. 2011: John Wiley & Sons.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-7108-4497
Yazar: Ebru MANÇUHAN (Sorumlu Yazar)
Kurum: MARMARA ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-2574-7242
Yazar: Tutku MUTLU
Kurum: GEBZE TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-7504-0176
Yazar: Berçem KIRAN YILDIRIM
Kurum: MARMARA ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0002-0062-1531
Yazar: Sibel TİTİZ-SARGUT
Kurum: MARMARA ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 20 Mayıs 2019

Bibtex @araştırma makalesi { jeps497386, journal = {International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences}, issn = {}, eissn = {2636-8277}, address = {fbedergi@marmara.edu.tr}, publisher = {Marmara Üniversitesi}, year = {2019}, pages = {66 - 74}, doi = {10.7240/jeps.497386}, title = {Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli}, key = {cite}, author = {MANÇUHAN, Ebru and MUTLU, Tutku and KIRAN YILDIRIM, Berçem and TİTİZ-SARGUT, Sibel} }
APA MANÇUHAN, E , MUTLU, T , KIRAN YILDIRIM, B , TİTİZ-SARGUT, S . (2019). Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences , 31 () , 66-74 . DOI: 10.7240/jeps.497386
MLA MANÇUHAN, E , MUTLU, T , KIRAN YILDIRIM, B , TİTİZ-SARGUT, S . "Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli". International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 31 (2019 ): 66-74 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/jeps/article/497386>
Chicago MANÇUHAN, E , MUTLU, T , KIRAN YILDIRIM, B , TİTİZ-SARGUT, S . "Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli". International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 31 (2019 ): 66-74
RIS TY - JOUR T1 - Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli AU - Ebru MANÇUHAN , Tutku MUTLU , Berçem KIRAN YILDIRIM , Sibel TİTİZ-SARGUT Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.7240/jeps.497386 DO - 10.7240/jeps.497386 T2 - International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences JF - Journal JO - JOR SP - 66 EP - 74 VL - 31 IS - SN - -2636-8277 M3 - doi: 10.7240/jeps.497386 UR - https://doi.org/10.7240/jeps.497386 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli %A Ebru MANÇUHAN , Tutku MUTLU , Berçem KIRAN YILDIRIM , Sibel TİTİZ-SARGUT %T Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli %D 2019 %J International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences %P -2636-8277 %V 31 %N %R doi: 10.7240/jeps.497386 %U 10.7240/jeps.497386
ISNAD MANÇUHAN, Ebru , MUTLU, Tutku , KIRAN YILDIRIM, Berçem , TİTİZ-SARGUT, Sibel . "Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli". International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 31 / (Mayıs 2019): 66-74 . https://doi.org/10.7240/jeps.497386
AMA MANÇUHAN E , MUTLU T , KIRAN YILDIRIM B , TİTİZ-SARGUT S . Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli. JEPS. 2019; 31: 66-74.
Vancouver MANÇUHAN E , MUTLU T , KIRAN YILDIRIM B , TİTİZ-SARGUT S . Farklı Soğutucu Akışkanların Kullanıldığı Kanatlı Borulu Bir Evaporatörün Matematiksel Modeli. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences. 2019; 31: 74-66.