Bir buzdolabı buharlaştırıcısının ısıl hirolik performansının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of thermohydraulic performance of a refrigerator evaporator
Yazar: TUĞBA SARIÇAY
Danışman: PROF.DR. BERRİN ERBAY
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Buharlaştırıcı, buhar sıkıştırmalı çevrime göre çalışan bir buzdolabının soğutmasistemi elemanlarından biridir. Buharlaştırıcının ısıl-hidrolik performansı sistemin veriminibüyük ölçüde etkiler.Bu çalışmada, buzdolaplarında kullanılan levha kanatlı borulu buharlaştırıcılarda,kanat aralıkları ve kanat kalınlıklarının değişiminin hava tarafındaki ısı geçimi üzerineetkileri, FLUENT programı kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmada, 24 adetbuharlaştırıcı kanat aralıkları ve kanat kalınlıkları değiştirilerek modellenmiştir. Farklı havagiriş hızlarında performans parametreleri olarak adlandırılan ısı tasınım katsayısı, ısıgeçimi, hava çıkış sıcaklığı, basınç düşümü değişimi incelenmiştir. Akısın, buharlaştırıcıborularının dış yüzeyindeki sabit sıcaklık sınır şartı altında sürekli, Newtonyen,sıkıştırılamaz ve laminer olduğu kabul edilmiştir. Buharlaştırıcı malzemesi olarakalüminyum seçilmiştir.Sonuç olarak; daha fazla kanat aralığının daha fazla ısı transfer katsayısı fakat dahaaz toplam alan ve bu yüzden daha az ısı transferi anlamına geldiği görüldü. Hava giriş hızıarttığında, ısı tasınım katsayısının da arttığı bulundu. Boyutsuz ısı tasınım katsayısı olanColburn faktörü Re sayısıyla azalır. Kanatlar arası mesafenin, basınç düşümü üzerineönemli bir etkiye sahip olduğu ve kanat aralığı azalırken, basınç düşümünün arttığıbulundu.Anahtar Kelimeler: Buharlaştırıcı, ısı değiştirici, kanat aralığı, ısı transfer katsayısı,basınç düşüşü, soğutma

Abstract:
Evaporator is the component of the refrigeration system of a refrigerator which isworking according to vapour compression system. The thermohydraulic performans of theevaporator considerably affects efficiency of systems.In this study, the effect of variation of fin spacings and fin thickness over the heattransfer on the air side has been investigated numerically in a plate finned tube evaporatorused in refrigerators by using FLUENT programme. In study, 24 evaporator were modelledwith a variation of fin spacings and fin thicknesses. The variation of the heat transfercoefficient, heat transfer, air outlet temperature and pressure drop called performanceparameters are investigated on different air inlet velocities. The flow is assumed to besteady, Newtonian, incompressible and laminar under the constant wall temperatureboundary conditions on external surfaces of the evaporator pipes. Aluminium is preferredfor the evaporator material.As a result, it has been seen that the more fin spacing means the more heat transfercoefficient but the less total area and hence the less heat transfer. It has been found that asthe air inlet velocity increases also the heat transfer coefficient increases. The Colburnfactor that is dimensionless heat transfer factor decrease with Re number. The distancebetween fins is found to have considerable effect on pressure drop and while the fin spacingdecreases, pressure drop increases.Key Words : Evaporator, heat exchanger, fin spacing, heat transfer coefficient, pressuredrop, refrigeration