평행류 CO2 증발기에서 유량분배에 관한 실험적 연구
Experimental study on the distribution of CO2 in parallel flow evaporators
- 주제(키워드) 증발기 , 이산화탄소 , 마이크로 채널 , 냉매분배
- 발행기관 서강대학교 일반대학원 기계공학과
- 지도교수 정시영
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 기계공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045931
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
평행류 증발기 내에서 이산화탄소 냉매의 분배에 관한 연구를 수행하였다. 증발기는 10개의 평판관과 그것들을 평행하게 고정시켜주는 헤더로 구성되었다. 평판관은 직경 0.8mm인 원형 마이크로 채널이 6개 뚫려있는 알루미늄재질의 압출관이다. 관에 열선을 감아 열유속을 가해주는 간접가열방식으로 증발기 내 냉매를 증발시켰다. 증발기 안을 흐르는 냉매에 가해지는 중력의 영향을 확인하기 위해 세가지 자세(수평관/수직헤더, 수평관/수평헤더, 수직관/수평헤더)로 증발기 자세를 바꾸어 가며 실험을 수행하였다. 헤더 내 냉매의 움직임은 각 관으로 들어가는 냉매의 양을 결정하는데, 각 관의 외벽 온도를 측정함으로 그 안을 흐르는 냉매의 양을 계산했다. 실험은 5, 10, 15oC의 증발온도, 120, 160, 200kg/m2s의 냉매 질량유속 그리고 관 출구에서 냉매의 건도를 0으로 만드는 열유속을 기준으로 90, 100, 110%의 열유속 값을 주어가며 했다. 헤더 내부의 냉매가 전부 액체상태가 아닌 기체가 섞여있는 상태인 경우 헤더 상부로 기체가 모일 것이라 예측했고 이것이 각 관으로 들어가는 냉매의 양에 영향을 줄 것이라 예상했다. 실험결과 헤더가 지면과 수직하게 위치한 경우, 가장 상부에 위치한 관의 온도가 상승하는 것이 관찰되었다. 수직으로 위치한 헤더 내에 위치한 기체상태의 냉매가 위쪽에 위치한 관에 주로 영향을 미치기 때문이라 생각된다.
more초록/요약
Carbon dioxide refrigerant distribution was investigated in parallel flow evaporator. The evaporator composed of 10 flat extruded aluminum tubes and headers. The tube has six-micro-channels with a diameter of 0.8mm. Each tube was heated by the heating cable, which wind around the tube. To investigate the effect of the gravity, experimental performed with three evaporator installation positions; horizontal tubes with vertical headers, horizontal tubes with horizontal headers and vertical tubes with horizontal headers. Refrigerant movement in header decides mass flux value in each channel. The mass flux of refrigerant in each channel was investigated by measuring the wall temperature of the tubes. Experiments were conducted at evaporation temperature from 5oC to 15oC, mass flux from 120kg/m2s to 200kg/m2s and from 90% to 110% of heat flux value that makes refrigerant quality zero at end of tube. It is assumed that refrigerant vapor have been gathered at upper space of header inside. Experimental result showed that when the header is located vertically, upper tubes are heated than other tubes. It is thought that refrigerant vapor position at inside the header can cause mal-distribution of refrigerant.
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