Dissertação

{pt_PT=Condensation of R134a and R134a-Oil Mixture in a Multiport Flat Tube} {} EVALUATED

{pt=A fim de desenvolver veículos mais eficientes, o sistema de climatização tem sido alvo de redução de peso. Apesar de tubos de alumínio com mini-canais serem de uso comum em condensadores e evaporadores, o processo de condensação nestas geometrias não é completamente conhecido. Para obter o melhor design possível, são necessários modelos computacionais precisos. Deste modo, os modelos existentes para macro-canais devem continuar a ser desenvolvidos considerando os efeitos específicos das geometrias de menor dimensão. Neste trabalho investigou-se experimentalmente a transmissão de calor e perda de pressão do refrigerante R134a e da mistura R134a-lubrificante, num tubo de alumínio com mini-canais triangulares. A influência da pressão de saturação, do fluxo mássico e da qualidade de vapor são analisadas. O coeficiente de transmissão de calor e a perda de pressão geralmente aumenta com o aumento do fluxo mássico e da qualidade de vapor. Verifica-se ainda uma redução da perda de pressão com o aumento da pressão de saturação. Comparativamente a geometrias anteriormente estudadas no mesmo laboratório, o tubo estudado apresenta o pior desempenho. Adicionalmente, enquanto os valores do coeficiente de transmissão de calor não foram previstos pelas correlações da literatura, os valores de perda de pressão foram parcialmente previstos. Estes resultados serão no futuro utilizados no desenvolvimento de novos modelos computacionais. O efeito da adição de lubrificante ao sistema na perda de pressão e no coeficiente de transmissão de calor foi analisado. No entanto, o procedimento experimental deve ser repetido para superiores concentrações de lubrificante, para se poderem obter conclusões finais. , en=With the purpose of reducing the system’s weight, while having a high heat transfer, aluminium multiport flat tubes with small dimensions are widely used in the condensers and evaporators of automotive vehicles. However, the condensation process in those tubes is not yet fully understood. To achieve the best possible design, precise computational models are needed. Therefore, the existent models for macro-channels must be further developed considering the effects of the small geometries. This work investigates experimentally the heat transfer and the pressure drop characteristics of the pure refrigerant R134a and R134a-oil mixture during condensation in multiport flat tubes with triangular channels. The influence of the saturation pressure, mass flux and vapor quality was analysed. The obtained data was compared with previously studied geometries, as well as correlations from the literature. The heat transfer coefficient and pressure drop measured values generally rise with increasing mass flux and vapor quality. A decrease of the pressure drop with increasing saturation pressure is also observed. Comparing with other geometries, the studied multiport flat tube presents a weaker performance. In addition, while the pressure drop is accurately predicted by some of the correlations found in the literature, the heat transfer coefficient is generally overestimated. These results will be used in the future for the development of new computational models. The effect of the addition of the oil to the system on both pressure drop and heat transfer coefficient values was analysed. However, further research is recommended to assess the effect of higher nominal oil concentrations. }
{pt=condensação, coeficiente de transmissão de calor, perda de pressão, mini-canais, R134a, mistura R134a-lubrificante, en=condensation, heat transfer coefficient, pressure drop, mini-channels, R134a, R134a-lubricant mixture}

Junho 28, 2018, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

António Luís Nobre Moreira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Paul Knipper

KIT-Karlsruher Institute fur Technologie

Dipl.-Ing