Πειραματική διερεύνηση των χαρακτηριστικών μεταφοράς θερμότητας κατά τη συμπύκνωση στο εσωτερικό οριζόντιου σωλήνα με εσωτερική ελικοειδή διαμόρφωση

Καραγεώργης, Ανδρέας; Karageorgis, Andreas

dc.contributor.author	Καραγεώργης, Ανδρέας	el
dc.contributor.author	Karageorgis, Andreas	en
dc.date.accessioned	2018-02-01T09:43:02Z
dc.date.available	2018-02-01T09:43:02Z
dc.date.issued	2018-02-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46349
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14985
dc.rights	Default License
dc.subject	Μεταφορά θερμότητας	el
dc.subject	Εξαναγκασμένη συναγωγή	el
dc.subject	Συμπύκνωση	el
dc.subject	Αλλαγή φάσης	el
dc.subject	Ψυκτικά μέσα	el
dc.subject	Χαλκός	el
dc.subject	Χαλκοσωλήνες	el
dc.subject	Inner grooved tube	en
dc.subject	Microfin	en
dc.title	Πειραματική διερεύνηση των χαρακτηριστικών μεταφοράς θερμότητας κατά τη συμπύκνωση στο εσωτερικό οριζόντιου σωλήνα με εσωτερική ελικοειδή διαμόρφωση	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Experimental investigation of heat transfer characteristics during condensation in horizontal microfin tubes	en
heal.classification	Heat pipes	en
heal.classificationURI	http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85059798
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-13
heal.abstract	Ο μέσος συντελεστής μετάδοσης θερμότητας και η πτώση πίεσης συμπύκνωσης R410A και R404A στο εσωτερικό οριζόντιου σωλήνα χαλκού με εσωτερική ελικοειδή διαμόρφωση για διαμέτρους 5mm,7mm,9.52mm,12mm και μήκος 2m μετρήθηκαν σε θερμοκρασία συμπύκνωσης 35℃ και παροχή μάζας 20-80 kg/h. Το εργαζόμενο μέσο στην είσοδο του σωλήνα ήταν κατά 5℃ υπέρθερμος ατμός, στην έξοδο κατά 2℃ υπόψυκτο υγρό ενώ η μεταφερόμενη θερμική ισχύς ήταν μεταξύ 800 και 3500 W. Οι εσωτερικές γεωμετρίες των σωλήνων που μετρήθηκαν περιλαμβάνουν 40-70 δόντια με ύψος δοντιού 0.12-0.25 mm, γωνία δοντιού 11-55 ° και γωνία ελίκωσης 18-30°. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η ανάπτυξη νέων γεωμετριών στο εσωτερικό του σωλήνα που θα παρουσιάζουν υψηλότερους συντελεστές μετάδοσης θερμότητας με ταυτόχρονη μείωση του βάρους του σωλήνα. Για τον σκοπό αυτό οι γεωμετρίες του σωλήνα χωρίστηκαν σε δύο κατηγορίες, Type A και Type B. Οι σωλήνες Type A εκπροσωπούν τις αρχικές γεωμετρίες ελίκωσης και οι σωλήνες Type Β τις νέες αποδοτικότερες γεωμετρίες. Οι σωλήνες Type Β έχουν μεγαλύτερο αριθμό δοντιών και γωνία ελίκωσης, με μικρότερο ύψος και γωνία δοντιού. Οι σωλήνες Type B παρουσίασαν 10-30% υψηλότερους συντελεστές μετάδοσης θερμότητας σε σχέση με του σωλήνες Type A. Η πτώση πίεσης μεταξύ των δύο τύπων δεν παρουσίασε έντονες διαφορές εκτός από τα διάσταση 12mm όπου σημειώθηκε 43% υψηλότερη πτώση πίεσης του σωλήνα Β σε σχέση με του Α. Ο μέσος συντελεστής μετάδοσης θερμότητας υπολογίζεται με χρήση της μεθόδου LMTD και της θεωρίας των θερμικών αντιστάσεων ενώ ο συντελεστής μετάδοσης θερμότητας του νερού ψύξης προσδιορίζεται με τη μέθοδο Wilson Plot. Οι ημιεμπειρικές συσχετίσεις Colburn, Gnielinski και von Karman για το συντελεστή του νερού ψύξης παρουσιάζουν απόκλιση ±35% σε σχέση με τη Wilson Plot. Τέλος μελετάται η επίδραση του συστηματικού σφάλματος των μετρητικών οργάνων στα εξαγόμενα αποτελέσματα.	el
heal.abstract	Flow condensation heat transfer coefficients and pressure drop of R410A and R404A inside horizontal microfin copper tubes of 5mm, 7mm, 9. 52mm, 12mm outside diameter and 2m length were measured at the condensation temperature of 35°C for 20−80kg/ℎ flow ate and heat capacities between 800 and 3500W. The refrigerant inlet was 5°C superheated and the outlet 2°C subcooled. The tested geometries had 40-70 internal fins, 0.12-0.25mm fin height, 11-55° fin included angle and 18-30° helix angle. The purpose of this work is to develop internal geometries having higher condensation coefficients than existing micro-fin designs while the tube weigh per meter is reduced. For that reason two types of geometries were distinguished, Type A and B. Type A represents the initial microfin geometry and Type B new geometries design with improved performance. Type B tubes have more fins and higher helix angle, with smaller height and fin angle compared to Type A microfin tubes. Type B tubes provided 10-30% higher condensation coefficient than Type A. In terms of pressure drop no great deviation between Type A and B was noted except of 12mm size that Type A provided 43% larger pressure drop than Type B. The mean heat transfer coefficient calculation was based on the LMTD and thermal resistance theory while the cooling water coefficient was determined using Wilson Plot Method. Also Colburn, Gnielinski and von Karman correlations were applied for water coefficient with ± 35% deviation compared to Wilson Plot. The pressure drop was directly measured. The effect of temperature and pressure measurement error was determined using error transfer formulas and the measurement instruments calibration data.	en
heal.advisorName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.committeeMemberName	Καρέλλας, Σωτήριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Θερμότητας. Εργαστήριο Ατμοκινητήρων και Λεβήτων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	95 σ.
heal.fullTextAvailability	true