مطالعه‌ي تجربي تاثير تخت‌كردن لوله بر ضريب انتقال حرارت در جوشش جابه‌جاييِ داخل لوله‌ي ميكروفين‌دار

AN EMPIRICAL STUDY OF THE EFFECT OF FLATTENING TUBES ON HEAT TRANSFER COEFFICIENT DURING FORCED CONVECTIVE BOILING OF R-134A INSIDE MICROFINNED TUBES

در مطالعه‌ي حاضر، ضمن بررسيِ مسيله‌ي جوشش اجباري مبرد a134R- داخل لوله‌هاي افقي ميكروفين ‌دارِ تخت، اثرات ناشي از تخت‌كردن مقطع بر انتقال حرارت بررسي شده است. دستگاه آزمايش، يك سيستم كامل تبريد تراكمي بخار مجهز به كليه‌ي وسايل اندازه‌گيري مورد نياز است. در اين راستا، لوله‌هاي ميكروفين‌دارِ گِرد با قطر خارجي 52/9 ميلي‌متر به چهار ميزان متفاوت، با ارتفاع داخلي 6/6 ، 5/5 ،8/3 و 8/2 ميلي‌متر تخت شده‌اند. داده‌هاي تجربي براي لوله‌هاي ميكروفين‌دارِ تخت در محدوده‌ي سرعت جرمي kg/m2s 107-74 و محدوده‌ي كيفيت بخار 95/0-25/0 جمع‌آوري مي‌‌شود. نتايج حاصله حاكي از آن است كه ضريب انتقال حرارت در لوله‌هاي تخت با افزايش كيفيت بخار، و سرعت جرمي مشابه لوله‌ي گرد با ثابت‌ماندن ساير شرايط افزايش مي‌يابد. همچنين ضريب انتقال حرارت با افزايش ميزان تخت‌شدگي لوله افزايش مي‌يابد. با استفاده از نتايج به دست آمده از آزمايش رابطه‌يي براي پيش‌بيني ضريب انتقال حرارت در لوله‌هاي ميكروفين دار تخت ارايه مي ‌شود.

In this study, the heat transfer properties of R-134a under convective boiling conditions in horizontal microfinned flattened tubes were investigated. Microfinned copper tubes with outer diameter of 9.52 mm were flattened into oblong shapes with different internal heights of 6.6, 5.5, 3.8 and 2.8 mm. The experimental set-up used in this investigation was a well instrumented vapor compression refrigeration cycle. It consisted of a test evaporator, on which all experiments were carried out. In addition, there was a pre-evaporator to achieve the required vapor qualities. A post-evaporator was used to superheat the fluid before entering the compressor. The refrigerant which flows inside the tube of evaporators is electrically heated by an electrical coil wrapped around it. The experiments were carried out for mass velocities from 74 to 107 kgm-2s-1 and vapor qualities from, approximately, 25% to 95%. The results show that for a given mass velocity and vapor quality, the heat transfer coefficient increases as the tube profile is flattened. Also, the heat transfer coefficient increases with an increase in mass velocity and vapor quality for the flattened tubes, just similar to the round tubes. A new correlation was developed to predict the flow boiling heat transfer coefficient inside the microfinned flattened tubes.