بررسی عددی تأثیر هندسه نازل پخش کن یک اواپراتور بر یکنواختی توزیع مبرد سیکل تبرید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

چکیده

در این پژوهش، با شبیه سازی عددی پخش کن اواپراتور، تاثیر قطر نازل پخش کن بر یکنواختی توزیع جریان بین مدارهای اواپراتور با سه معیار اساسی توزیع یکنواخت از جمله کسر حجمی، سرعت و افت فشار داخل این تجهیز برودتی مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت و مدل دو فازی اویلرین کوپل شده با مدل VOF و در نظر گرفتن معادلات پیوستگی و مومنتم و کسر حجمی فازهای مایع و بخار و وجود نیروهای بین فازی مانند نیروی درگ و نیروی جرم افزوده و نیروی روغن کاری دیواره و صرف نظر کردن از معادلات انتقال حرارت و انتقال جرم، به صورت پایا و شبه گذرا شبیه سازی انجام گرفته است. سه قطر به اندازه های 9/1 میلی متر، 7/5 میلی متر و 20 میلی متر برای نازل پخش کن که در وضعیت افقی نصب شده است، در نظر گرفته شده.مبرد a455R با خواص ترمودینامیکی و ترموفیزیکی در دمای اشباع 4- درجه سانتی گراد از خروجی شیر انبساط دارای کیفیت بخار 25 درصد و کسرحجمی 98/0 و سرعت فاز مایع 12/3 متر بر ثانیه و سرعت فاز گاز 94/0 متر بر ثانیه، ابتدا وارد لوله ای به قطر 25 میلی متر و طول 1200 میلی متر می شود. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است، با کاهش اندازه قطر نازل می توان ضمن افزایش سرعت فازهای مایع و گاز و اختلاط بیشتر جریان، از ته نشین شدن فاز مایع در مدارهای پایین اواپراتور جلوگیری کرد که این امر ضمن بهبود توزیع مبرد بین خروجی های پخش کن، تبادل حرارت کویل انبساط مستقیم و به طور کلی ضریب عملکرد سیستم را افزایش می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Numerical Investigating the Effect of the Nozzle on the Uniformity of the Refrigerant Distribution of the Evaporator Distributor

نویسندگان [English]

  • Mohammad Salehi
  • Miralam Mahdi
Department of Mechanical Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

In this research, by numerically simulating an evaporator diffuser, the effect of three points on the flow, including nozzle diameter, mixing chamber diameter, and diffuser installation direction, on three uniform performance characteristics, including volume fraction, velocity, and pressure drop inside this refrigeration equipment, was studied. Using ANSYS Fluent software and a two-phase Eulerian model coupled with the VOF model, and considering the continuity and momentum equations, volume fraction of the liquid and vapor phases, and the existence of interphase forces such as drag force, added mass force, and wall lubrication force, and ignoring the heat transfer and mass transfer equations, the simulation was performed in a steady and quasi-transient manner. In the first stage, three diameters of 1.9 mm, 5.7 mm and 20 mm were considered for the nozzle of a diffuser installed in a horizontal position. Then, three diameters of 15.22 mm, 15.28 mm and 15.34 mm were considered for the mixing chamber and finally, three mounting positions of vertical up, vertical down and horizontal were considered for the diffuser.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Refrigerant
  • evaporator
  • distributor
  • CFD