S32205 Duplex 2205 χημική σύνθεση από ανοξείδωτο χάλυβα Επίδραση του μήκους τριχοειδών στα χαρακτηριστικά του φιλικού προς το περιβάλλον ψυκτικού μέσου R152a σε οικιακά ψυγεία

Σας ευχαριστούμε που επισκεφτήκατε το Nature.com.Χρησιμοποιείτε μια έκδοση προγράμματος περιήγησης με περιορισμένη υποστήριξη CSS.Για την καλύτερη δυνατή εμπειρία, σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε ένα ενημερωμένο πρόγραμμα περιήγησης (ή να απενεργοποιήσετε τη λειτουργία συμβατότητας στον Internet Explorer).Επιπλέον, για να διασφαλίσουμε τη συνεχή υποστήριξη, εμφανίζουμε τον ιστότοπο χωρίς στυλ και JavaScript.
Ρυθμιστικά που εμφανίζουν τρία άρθρα ανά διαφάνεια.Χρησιμοποιήστε τα κουμπιά πίσω και επόμενο για να μετακινηθείτε στις διαφάνειες ή τα κουμπιά του ελεγκτή ολίσθησης στο τέλος για να μετακινηθείτε σε κάθε διαφάνεια.

Προδιαγραφές – Duplex 2205

• ASTM: A790, A815, A182
• ASME: SA790, SA815, SA182

Χημική Σύνθεση – Duplex 2205

Τυπικές εφαρμογές – Duplex 2205

Μερικές από τις τυπικές εφαρμογές του διπλού χάλυβα ποιότητας 2205 παρατίθενται παρακάτω:

• Εναλλάκτες θερμότητας, σωλήνες και σωλήνες για την παραγωγή και το χειρισμό φυσικού αερίου και πετρελαίου
• Εναλλάκτες θερμότητας και σωλήνες σε μονάδες αφαλάτωσης
• Δοχεία πίεσης, σωλήνες, δεξαμενές και εναλλάκτες θερμότητας για επεξεργασία και μεταφορά διαφόρων χημικών ουσιών
• Δοχεία πίεσης, δεξαμενές και σωλήνες σε βιομηχανίες επεξεργασίας που χειρίζονται χλωριούχα
• Ρότορες, ανεμιστήρες, άξονες και ρολά πρέσας όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί η υψηλή αντοχή σε κόπωση διάβρωσης
• Δεξαμενές φορτίου, αναλώσιμα σωληνώσεων και συγκόλλησης για βυτιοφόρα χημικών

Φυσικές ιδιότητες

Οι φυσικές ιδιότητες των ανοξείδωτων χάλυβα ποιότητας 2205 παρατίθενται παρακάτω.

Τα συστήματα θέρμανσης και ψύξης του σπιτιού χρησιμοποιούν συχνά τριχοειδείς συσκευές.Η χρήση σπειροειδών τριχοειδών εξαλείφει την ανάγκη για ελαφρύ ψυκτικό εξοπλισμό στο σύστημα.Η τριχοειδική πίεση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις παραμέτρους της γεωμετρίας των τριχοειδών, όπως το μήκος, η μέση διάμετρος και η απόσταση μεταξύ τους.Αυτό το άρθρο εστιάζει στην επίδραση του μήκους τριχοειδών στην απόδοση του συστήματος.Στα πειράματα χρησιμοποιήθηκαν τρία τριχοειδή αγγεία διαφορετικού μήκους.Τα δεδομένα για το R152a εξετάστηκαν υπό διαφορετικές συνθήκες για να αξιολογηθεί η επίδραση διαφορετικών μηκών.Η μέγιστη απόδοση επιτυγχάνεται σε θερμοκρασία εξατμιστή -12°C και τριχοειδές μήκος 3,65 m.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η απόδοση του συστήματος αυξάνεται με την αύξηση του μήκους των τριχοειδών στα 3,65 m έναντι των 3,35 m και 3,96 m.Επομένως, όταν το μήκος του τριχοειδούς αυξάνεται κατά ένα ορισμένο ποσό, η απόδοση του συστήματος αυξάνεται.Τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τα αποτελέσματα της ανάλυσης υπολογιστικής δυναμικής ρευστών (CFD).
Το ψυγείο είναι μια συσκευή ψύξης που περιλαμβάνει ένα μονωμένο διαμέρισμα και ένα σύστημα ψύξης είναι ένα σύστημα που δημιουργεί ένα αποτέλεσμα ψύξης σε ένα μονωμένο διαμέρισμα.Η ψύξη ορίζεται ως η διαδικασία αφαίρεσης θερμότητας από έναν χώρο ή ουσία και μεταφορά αυτής της θερμότητας σε άλλο χώρο ή ουσία.Τα ψυγεία χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως για την αποθήκευση τροφίμων που αλλοιώνονται σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος, η αλλοίωση από την ανάπτυξη βακτηρίων και άλλες διεργασίες είναι πολύ πιο αργή στα ψυγεία χαμηλής θερμοκρασίας.Τα ψυκτικά είναι λειτουργικά ρευστά που χρησιμοποιούνται ως ψύκτρες ή ψυκτικά σε διεργασίες ψύξης.Τα ψυκτικά συλλέγουν θερμότητα με εξάτμιση σε χαμηλή θερμοκρασία και πίεση και στη συνέχεια συμπυκνώνονται σε υψηλότερη θερμοκρασία και πίεση, απελευθερώνοντας θερμότητα.Το δωμάτιο φαίνεται να γίνεται πιο δροσερό καθώς η θερμότητα ξεφεύγει από τον καταψύκτη.Η διαδικασία ψύξης λαμβάνει χώρα σε ένα σύστημα που αποτελείται από συμπιεστή, συμπυκνωτή, τριχοειδείς σωλήνες και έναν εξατμιστή.Τα ψυγεία είναι ο ψυκτικός εξοπλισμός που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μελέτη.Τα ψυγεία χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλο τον κόσμο και αυτή η συσκευή έχει γίνει οικιακή ανάγκη.Τα σύγχρονα ψυγεία είναι πολύ αποδοτικά στη λειτουργία τους, αλλά η έρευνα για τη βελτίωση του συστήματος είναι ακόμη σε εξέλιξη.Το κύριο μειονέκτημα του R134a είναι ότι δεν είναι γνωστό ότι είναι τοξικό αλλά έχει πολύ υψηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP).Το R134a για οικιακά ψυγεία έχει συμπεριληφθεί στο Πρωτόκολλο του Κιότο της Σύμβασης Πλαισίου των Ηνωμένων Εθνών για την Κλιματική Αλλαγή1,2.Ωστόσο, επομένως, η χρήση του R134a θα πρέπει να μειωθεί σημαντικά3.Από περιβαλλοντική, οικονομική και υγειονομική άποψη, είναι σημαντικό να βρίσκουμε ψυκτικά με χαμηλή υπερθέρμανση του πλανήτη4.Αρκετές μελέτες έχουν αποδείξει ότι το R152a είναι ένα φιλικό προς το περιβάλλον ψυκτικό μέσο.Οι Mohanraj et al.5 διερεύνησαν τη θεωρητική δυνατότητα χρήσης ψυκτικών μέσων R152a και υδρογονανθράκων σε οικιακά ψυγεία.Οι υδρογονάνθρακες έχουν βρεθεί ότι είναι αναποτελεσματικοί ως αυτόνομα ψυκτικά μέσα.Το R152a είναι πιο ενεργειακά αποδοτικό και φιλικό προς το περιβάλλον από τα ψυκτικά που καταργούνται σταδιακά.Bolaji και άλλοι6.Η απόδοση τριών φιλικών προς το περιβάλλον ψυκτικών HFC συγκρίθηκε σε ένα ψυγείο συμπίεσης ατμών.Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το R152a θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα συμπίεσης ατμών και θα μπορούσε να αντικαταστήσει το R134a.Το R32 έχει μειονεκτήματα όπως η υψηλή τάση και ο χαμηλός συντελεστής απόδοσης (COP).Οι Bolaji et al.7 δοκίμασαν τα R152a και R32 ως υποκατάστατα του R134a σε οικιακά ψυγεία.Σύμφωνα με μελέτες, η μέση απόδοση του R152a είναι 4,7% υψηλότερη από αυτή του R134a.Cabello et al.δοκιμαστεί τα R152a και R134a σε ψυκτικό εξοπλισμό με ερμητικούς συμπιεστές.8. Οι Bolaji et al9 δοκίμασαν το ψυκτικό R152a σε συστήματα ψύξης.Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το R152a ήταν το πιο ενεργειακά αποδοτικό, με 10,6% λιγότερη ικανότητα ψύξης ανά τόνο από το προηγούμενο R134a.Το R152a δείχνει υψηλότερη ογκομετρική ικανότητα ψύξης και απόδοση.Οι Chavkhan et al.10 ανέλυσαν τα χαρακτηριστικά των R134a και R152a.Σε μια μελέτη δύο ψυκτικών, το R152a βρέθηκε να είναι το πιο ενεργειακά αποδοτικό.Το R152a είναι 3,769% πιο αποδοτικό από το R134a και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως άμεση αντικατάσταση.Οι Bolaji et al.11 έχουν διερευνήσει διάφορα ψυκτικά χαμηλής GWP ως αντικαταστάσεις του R134a σε συστήματα ψύξης λόγω του χαμηλότερου δυναμικού υπερθέρμανσης του πλανήτη.Μεταξύ των αξιολογηθέντων ψυκτικών, το R152a έχει την υψηλότερη ενεργειακή απόδοση, μειώνοντας την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ανά τόνο ψύξης κατά 30,5% σε σύγκριση με το R134a.Σύμφωνα με τους συγγραφείς, το R161 πρέπει να επανασχεδιαστεί πλήρως πριν χρησιμοποιηθεί ως αντικατάσταση.Διάφορες πειραματικές εργασίες έχουν διεξαχθεί από πολλούς οικιακούς ερευνητές ψύξης για τη βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων ψυκτικού με χαμηλή GWP και R134a ως επικείμενη αντικατάσταση σε συστήματα ψύξης12,13,14,15,16,17,18, 19, 20, 21, 22, 23 Baskaran κ.ά. διάφορες δοκιμές συμπίεσης ατμών.Σύστημα.Οι Tiwari et al.36 χρησιμοποίησαν πειράματα και ανάλυση CFD για να συγκρίνουν την απόδοση των τριχοειδών σωλήνων με διαφορετικά ψυκτικά μέσα και διαμέτρους σωλήνων.Χρησιμοποιήστε το λογισμικό ANSYS CFX για ανάλυση.Συνιστάται ο καλύτερος σχεδιασμός σπειροειδούς πηνίου.Οι Punia et al.16 διερεύνησαν την επίδραση του μήκους των τριχοειδών, της διαμέτρου και της διαμέτρου του πηνίου στη ροή μάζας του ψυκτικού υγρού LPG μέσω ενός σπειροειδούς πηνίου.Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, η προσαρμογή του μήκους του τριχοειδούς στο εύρος από 4,5 έως 2,5 m επιτρέπει την αύξηση της ροής μάζας κατά μέσο όρο 25%.Οι Söylemez et al.16 πραγματοποίησαν μια ανάλυση CFD ενός θαλάμου φρεσκάδας οικιακού ψυγείου (DR) χρησιμοποιώντας τρία διαφορετικά τυρβώδη (ιξώδη) μοντέλα για να αποκτήσουν εικόνα για την ταχύτητα ψύξης του θαλάμου φρεσκάδας και την κατανομή θερμοκρασίας στον αέρα και το διαμέρισμα κατά τη φόρτωση.Οι προβλέψεις του ανεπτυγμένου μοντέλου CFD απεικονίζουν ξεκάθαρα τα πεδία ροής αέρα και θερμοκρασίας μέσα στο FFC.
Αυτό το άρθρο εξετάζει τα αποτελέσματα μιας πιλοτικής μελέτης για τον προσδιορισμό της απόδοσης οικιακών ψυγείων που χρησιμοποιούν ψυκτικό R152a, το οποίο είναι φιλικό προς το περιβάλλον και δεν έχει κίνδυνο δυνητικής καταστροφής του όζοντος (ODP).
Σε αυτή τη μελέτη, επιλέχθηκαν ως σημεία δοκιμής τριχοειδή 3,35 m, 3,65 m και 3,96 m.Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν πειράματα με ψυκτικό R152a χαμηλής θερμοκρασίας του πλανήτη και υπολογίστηκαν οι παράμετροι λειτουργίας.Η συμπεριφορά του ψυκτικού μέσου στο τριχοειδές αναλύθηκε επίσης χρησιμοποιώντας το λογισμικό CFD.Τα αποτελέσματα του CFD συγκρίθηκαν με τα πειραματικά αποτελέσματα.
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, μπορείτε να δείτε μια φωτογραφία ενός οικιακού ψυγείου 185 λίτρων που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη.Αποτελείται από έναν εξατμιστή, έναν ερμητικό παλινδρομικό συμπιεστή και έναν αερόψυκτο συμπυκνωτή.Τέσσερα μετρητές πίεσης είναι εγκατεστημένα στην είσοδο του συμπιεστή, στην είσοδο του συμπυκνωτή και στην έξοδο του εξατμιστή.Για την αποφυγή κραδασμών κατά τη διάρκεια της δοκιμής, αυτοί οι μετρητές είναι τοποθετημένοι σε πίνακα.Για την ανάγνωση της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου, όλα τα καλώδια του θερμοστοιχείου συνδέονται σε έναν σαρωτή θερμοστοιχείου.Δέκα συσκευές μέτρησης θερμοκρασίας είναι εγκατεστημένες στην είσοδο του εξατμιστή, στην αναρρόφηση του συμπιεστή, στην εκκένωση του συμπιεστή, στο θάλαμο και στην είσοδο του ψυγείου, στην είσοδο του συμπυκνωτή, στο θάλαμο κατάψυξης και στην έξοδο του συμπυκνωτή.Αναφέρεται επίσης η κατανάλωση τάσης και ρεύματος.Ένα ροόμετρο που συνδέεται με ένα τμήμα σωλήνα είναι στερεωμένο σε μια ξύλινη σανίδα.Οι εγγραφές αποθηκεύονται κάθε 10 δευτερόλεπτα χρησιμοποιώντας τη μονάδα Human Machine Interface (HMI).Ο υαλοπίνακας ορατότητας χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ομοιομορφίας της ροής του συμπυκνώματος.
Για την ποσοτικοποίηση της ισχύος και της ενέργειας χρησιμοποιήθηκε ένα αμπερόμετρο Selec MFM384 με τάση εισόδου 100–500 V.Μια θύρα σέρβις συστήματος είναι εγκατεστημένη στο πάνω μέρος του συμπιεστή για φόρτιση και επαναφόρτιση ψυκτικού.Το πρώτο βήμα είναι να αποστραγγίσετε την υγρασία από το σύστημα μέσω της θύρας σέρβις.Για να αφαιρέσετε τυχόν μόλυνση από το σύστημα, ξεπλύνετε το με άζωτο.Το σύστημα φορτίζεται χρησιμοποιώντας μια αντλία κενού, η οποία εκκενώνει τη μονάδα σε πίεση -30 mmHg.Ο Πίνακας 1 παραθέτει τα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού δοκιμής οικιακού ψυγείου και ο Πίνακας 2 παραθέτει τις μετρούμενες τιμές, καθώς και το εύρος και την ακρίβειά τους.
Τα χαρακτηριστικά των ψυκτικών που χρησιμοποιούνται σε οικιακά ψυγεία και καταψύκτες φαίνονται στον Πίνακα 3.
Η δοκιμή διεξήχθη σύμφωνα με τις συστάσεις του Εγχειριδίου ASHRAE 2010 υπό τις ακόλουθες συνθήκες:
Επιπλέον, για παν ενδεχόμενο, έγιναν έλεγχοι για να διασφαλιστεί η αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων.Όσο οι συνθήκες λειτουργίας παραμένουν σταθερές, καταγράφονται η θερμοκρασία, η πίεση, η ροή ψυκτικού και η κατανάλωση ενέργειας.Η θερμοκρασία, η πίεση, η ενέργεια, η ισχύς και η ροή μετρώνται για τον προσδιορισμό της απόδοσης του συστήματος.Βρείτε το αποτέλεσμα ψύξης και την απόδοση για συγκεκριμένη ροή μάζας και ισχύ σε μια δεδομένη θερμοκρασία.
Χρησιμοποιώντας το CFD για την ανάλυση της ροής δύο φάσεων σε ένα σπιράλ πηνίο οικιακού ψυγείου, η επίδραση του μήκους τριχοειδών μπορεί εύκολα να υπολογιστεί.Η ανάλυση CFD καθιστά εύκολη την παρακολούθηση της κίνησης των σωματιδίων του υγρού.Το ψυκτικό μέσο που διέρχεται από το εσωτερικό του σπειροειδούς πηνίου αναλύθηκε χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα CFD FLUENT.Ο Πίνακας 4 δείχνει τις διαστάσεις των τριχοειδών σπειρών.
Ο προσομοιωτής πλέγματος λογισμικού FLUENT θα δημιουργήσει ένα μοντέλο δομικής σχεδίασης και ένα πλέγμα (τα Σχήματα 2, 3 και 4 δείχνουν την έκδοση ANSYS Fluent).Ο όγκος ρευστού του σωλήνα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία του οριακού πλέγματος.Αυτό είναι το πλέγμα που χρησιμοποιήθηκε για αυτή τη μελέτη.
Το μοντέλο CFD αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα ANSYS FLUENT.Αντιπροσωπεύεται μόνο το κινούμενο ρευστό σύμπαν, επομένως η ροή κάθε τριχοειδούς σερπεντίνης διαμορφώνεται ως προς τη διάμετρο του τριχοειδούς.
Το μοντέλο GEOMETRY εισήχθη στο πρόγραμμα ANSYS MESH.Το ANSYS γράφει κώδικα όπου το ANSYS είναι ένας συνδυασμός μοντέλων και πρόσθετων οριακών συνθηκών.Στο σχ.Το 4 δείχνει το μοντέλο σωλήνα-3 (3962,4 mm) σε ANSYS FLUENT.Τα τετραεδρικά στοιχεία παρέχουν υψηλότερη ομοιομορφία, όπως φαίνεται στο Σχήμα 5. Μετά τη δημιουργία του κύριου πλέγματος, το αρχείο αποθηκεύεται ως πλέγμα.Η πλευρά του πηνίου ονομάζεται είσοδος, ενώ η απέναντι πλευρά είναι στραμμένη προς την έξοδο.Αυτές οι στρογγυλές όψεις αποθηκεύονται ως τα τοιχώματα του σωλήνα.Τα υγρά μέσα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μοντέλων.
Ανεξάρτητα από το πώς αισθάνεται ο χρήστης για την πίεση, επιλέχθηκε η λύση και επιλέχθηκε η επιλογή 3D.Ο τύπος παραγωγής ενέργειας έχει ενεργοποιηθεί.
Όταν η ροή θεωρείται χαοτική, είναι εξαιρετικά μη γραμμική.Ως εκ τούτου, επιλέχθηκε η ροή Κ-έψιλον.
Εάν επιλεγεί μια εναλλακτική λύση που καθορίζεται από τον χρήστη, το περιβάλλον θα είναι: Περιγράφει τις θερμοδυναμικές ιδιότητες του ψυκτικού μέσου R152a.Τα χαρακτηριστικά της φόρμας αποθηκεύονται ως αντικείμενα βάσης δεδομένων.
Οι καιρικές συνθήκες παραμένουν αμετάβλητες.Προσδιορίστηκε μια ταχύτητα εισόδου, μια πίεση 12,5 bar και μια θερμοκρασία 45 °C περιγράφηκαν.
Τέλος, στη δέκατη πέμπτη επανάληψη, η λύση δοκιμάζεται και συγκλίνει στη δέκατη πέμπτη επανάληψη, όπως φαίνεται στο σχήμα 7.
Είναι μια μέθοδος χαρτογράφησης και ανάλυσης αποτελεσμάτων.Σχεδιάστε βρόχους δεδομένων πίεσης και θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας την οθόνη.Μετά από αυτό, προσδιορίζονται η συνολική πίεση και θερμοκρασία και οι γενικές παράμετροι θερμοκρασίας.Αυτά τα δεδομένα δείχνουν τη συνολική πτώση πίεσης στα πηνία (1, 2 και 3) στα σχήματα 1 και 2. 7, 8 και 9 αντίστοιχα.Αυτά τα αποτελέσματα εξήχθησαν από ένα πρόγραμμα φυγής.
Στο σχ.Το σχήμα 10 δείχνει τη μεταβολή στην απόδοση για διαφορετικά μήκη εξάτμισης και τριχοειδούς.Όπως φαίνεται, η απόδοση αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας εξάτμισης.Η υψηλότερη και η χαμηλότερη απόδοση επιτεύχθηκε όταν έφθασαν τα τριχοειδή ανοίγματα 3,65 m και 3,96 m.Εάν το μήκος του τριχοειδούς αυξηθεί κατά ένα ορισμένο ποσό, η απόδοση θα μειωθεί.
Η αλλαγή στην ψυκτική ικανότητα λόγω διαφορετικών επιπέδων θερμοκρασίας εξάτμισης και μήκους τριχοειδών φαίνεται στο σχ.11. Το τριχοειδές φαινόμενο οδηγεί σε μείωση της ικανότητας ψύξης.Η ελάχιστη ψυκτική ικανότητα επιτυγχάνεται σε σημείο βρασμού -16°C.Η μεγαλύτερη ψυκτική ικανότητα παρατηρείται σε τριχοειδή μήκους περίπου 3,65 m και θερμοκρασία -12°C.
Στο σχ.Το σχήμα 12 δείχνει την εξάρτηση της ισχύος του συμπιεστή από το μήκος των τριχοειδών και τη θερμοκρασία εξάτμισης.Επιπλέον, το γράφημα δείχνει ότι η ισχύς μειώνεται με την αύξηση του μήκους των τριχοειδών και τη μείωση της θερμοκρασίας εξάτμισης.Σε θερμοκρασία εξάτμισης -16 °C, επιτυγχάνεται χαμηλότερη ισχύς συμπιεστή με μήκος τριχοειδών 3,96 m.
Τα υπάρχοντα πειραματικά δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για την επαλήθευση των αποτελεσμάτων CFD.Σε αυτή τη δοκιμή, οι παράμετροι εισόδου που χρησιμοποιούνται για την πειραματική προσομοίωση εφαρμόζονται στην προσομοίωση CFD.Τα αποτελέσματα που λαμβάνονται συγκρίνονται με την τιμή της στατικής πίεσης.Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν δείχνουν ότι η στατική πίεση στην έξοδο από το τριχοειδές είναι μικρότερη από ό,τι στην είσοδο του σωλήνα.Τα αποτελέσματα της δοκιμής δείχνουν ότι η αύξηση του μήκους του τριχοειδούς σε ένα ορισμένο όριο μειώνει την πτώση πίεσης.Επιπλέον, η μειωμένη πτώση στατικής πίεσης μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του τριχοειδούς αυξάνει την απόδοση του συστήματος ψύξης.Τα ληφθέντα αποτελέσματα CFD είναι σε καλή συμφωνία με τα υπάρχοντα πειραματικά αποτελέσματα.Τα αποτελέσματα της δοκιμής φαίνονται στα Σχήματα 1 και 2. 13, 14, 15 και 16. Τρία τριχοειδή αγγεία διαφορετικού μήκους χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη.Τα μήκη του σωλήνα είναι 3,35m, 3,65m και 3,96m.Παρατηρήθηκε ότι η πτώση στατικής πίεσης μεταξύ της τριχοειδούς εισόδου και εξόδου αυξήθηκε όταν το μήκος του σωλήνα άλλαξε στα 3,35 m.Σημειώστε επίσης ότι η πίεση εξόδου στο τριχοειδές αυξάνεται με μέγεθος σωλήνα 3,35 m.
Επιπλέον, η πτώση πίεσης μεταξύ της εισόδου και της εξόδου του τριχοειδούς μειώνεται καθώς το μέγεθος του σωλήνα αυξάνεται από 3,35 σε 3,65 m.Παρατηρήθηκε ότι η πίεση στην έξοδο του τριχοειδούς έπεσε απότομα στην έξοδο.Για το λόγο αυτό, η απόδοση αυξάνεται με αυτό το μήκος τριχοειδών.Επιπλέον, η αύξηση του μήκους του σωλήνα από 3,65 σε 3,96 m μειώνει ξανά την πτώση πίεσης.Έχει παρατηρηθεί ότι σε αυτό το μήκος η πτώση πίεσης πέφτει κάτω από το βέλτιστο επίπεδο.Αυτό μειώνει το COP του ψυγείου.Επομένως, οι βρόχοι στατικής πίεσης δείχνουν ότι το τριχοειδές 3,65 m παρέχει την καλύτερη απόδοση στο ψυγείο.Επιπλέον, η αύξηση της πτώσης πίεσης αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας.
Από τα αποτελέσματα του πειράματος, μπορεί να φανεί ότι η ψυκτική ικανότητα του ψυκτικού R152a μειώνεται με την αύξηση του μήκους του σωλήνα.Το πρώτο πηνίο έχει την υψηλότερη ικανότητα ψύξης (-12°C) και το τρίτο πηνίο έχει τη χαμηλότερη ικανότητα ψύξης (-16°C).Η μέγιστη απόδοση επιτυγχάνεται σε θερμοκρασία εξατμιστή -12 °C και τριχοειδές μήκος 3,65 m.Η ισχύς του συμπιεστή μειώνεται με την αύξηση του μήκους των τριχοειδών.Η ισχύς εισόδου του συμπιεστή είναι μέγιστη σε θερμοκρασία εξατμιστή -12 °C και ελάχιστη στους -16 °C.Συγκρίνετε τις ενδείξεις πίεσης CFD και κατάντη πίεσης για το μήκος των τριχοειδών.Φαίνεται ότι η κατάσταση είναι ίδια και στις δύο περιπτώσεις.Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η απόδοση του συστήματος αυξάνεται καθώς το μήκος του τριχοειδούς αυξάνεται στα 3,65 m έναντι των 3,35 m και 3,96 m.Επομένως, όταν το μήκος του τριχοειδούς αυξάνεται κατά ένα ορισμένο ποσό, η απόδοση του συστήματος αυξάνεται.
Αν και η εφαρμογή του CFD στη θερμική βιομηχανία και στα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας θα βελτιώσει την κατανόησή μας για τη δυναμική και τη φυσική των εργασιών θερμικής ανάλυσης, οι περιορισμοί απαιτούν την ανάπτυξη ταχύτερων, απλούστερων και λιγότερο δαπανηρών μεθόδων CFD.Αυτό θα μας βοηθήσει να βελτιστοποιήσουμε και να σχεδιάσουμε τον υπάρχοντα εξοπλισμό.Η πρόοδος στο λογισμικό CFD θα επιτρέψει τον αυτοματοποιημένο σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση και η δημιουργία CFD μέσω του Διαδικτύου θα αυξήσει τη διαθεσιμότητα της τεχνολογίας.Όλες αυτές οι εξελίξεις θα βοηθήσουν το CFD να γίνει ένα ώριμο πεδίο και ένα ισχυρό εργαλείο μηχανικής.Έτσι, η εφαρμογή του CFD στη θερμική μηχανική θα γίνει ευρύτερη και ταχύτερη στο μέλλον.
Tasi, WT Environmental Hazards and Hydrofluorocarbon (HFC) Exposure and Explosion Risk Review.J. Chemosphere 61, 1539–1547.https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.03.084 (2005).
Johnson, E. Η υπερθέρμανση του πλανήτη λόγω HFCs.Τετάρτη.Εκτίμηση επιπτώσεων.άνοιγμα 18, 485-492.https://doi.org/10.1016/S0195-9255(98)00020-1 (1998).
Mohanraj M, Jayaraj S και Muralidharan S. Συγκριτική αξιολόγηση φιλικών προς το περιβάλλον εναλλακτικών λύσεων του ψυκτικού μέσου R134a σε οικιακά ψυγεία.ενεργειακής απόδοσης.1(3), 189–198.https://doi.org/10.1007/s12053-008-9012-z (2008).
Bolaji BO, Akintunde MA και Falade, Συγκριτική ανάλυση απόδοσης τριών φιλικών προς το όζον ψυκτικών HFC σε ψυγεία συμπίεσης ατμών.http://repository.fuoye.edu.ng/handle/123456789/1231 (2011).
Bolaji BO Πειραματική μελέτη των R152a και R32 ως υποκατάστατων του R134a σε οικιακά ψυγεία.Energy 35(9), 3793–3798.https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.05.031 (2010).
Cabello R., Sanchez D., Llopis R., Arauzo I. and Torrella E. Πειραματική σύγκριση ψυκτικών R152a και R134a σε ψυκτικές μονάδες εξοπλισμένες με ερμητικούς συμπιεστές.εσωτερικό J. Ψυγείο.60, 92-105.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2015.06.021 (2015).
Bolaji BO, Juan Z. και Borokhinni FO Ενεργειακή απόδοση φιλικών προς το περιβάλλον ψυκτικών R152a και R600a ως αντικατάσταση του R134a σε συστήματα ψύξης με συμπίεση ατμών.http://repository.fuoye.edu.ng/handle/123456789/1271 (2014).
Chavkhan, SP και Mahajan, PS Πειραματική αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του R152a ως αντικατάστασης του R134a σε συστήματα ψύξης με συμπίεση ατμών.εσωτερικού J. Υπουργείο Άμυνας.έργο.δεξαμενή αποθήκευσης.5, 37–47 (2015).
Bolaji, BO and Huang, Z. Μια μελέτη για την αποτελεσματικότητα ορισμένων ψυκτικών υδροφθορανθράκων χαμηλής θερμοκρασίας του πλανήτη ως αντικατάσταση του R134a σε συστήματα ψύξης.J. Ing.Θερμικός φυσικός.23(2), 148-157.https://doi.org/10.1134/S1810232814020076 (2014).
Hashir SM, Srinivas K. και Bala PK Ενεργειακή ανάλυση των μιγμάτων HFC-152a, HFO-1234yf και HFC/HFO ως άμεσα υποκατάστατα του HFC-134a σε οικιακά ψυγεία.Strojnicky Casopis J. Mech.έργο.71(1), 107-120.https://doi.org/10.2478/scjme-2021-0009 (2021).
Logeshwaran, S. and Chandrasekaran, P. CFD ανάλυση της φυσικής μεταφοράς θερμότητας σε σταθερά οικιακά ψυγεία.Συνεδρία ΕΟΠ.Τηλεοπτική σειρά Alma mater.η επιστήμη.έργο.1130(1), 012014. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1130/1/012014 (2021).
Aprea, C., Greco, A., and Maiorino, A. HFO και το δυαδικό μείγμα του με HFC134a ως ψυκτικό σε οικιακά ψυγεία: ανάλυση ενέργειας και εκτίμηση περιβαλλοντικών επιπτώσεων.Εφαρμόστε θερμοκρασία.έργο.141, 226-233.https://doi.org/10.1016/j.appltheraleng.2018.02.072 (2018).
Wang, H., Zhao, L., Cao, R., and Zeng, W. Αντικατάσταση και βελτιστοποίηση ψυκτικού υπό περιορισμούς μείωσης των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου.J. Pure.προϊόν.296, 126580. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126580 (2021).
Soilemez E., Alpman E., Onat A., and Hartomagioglu S. Πρόβλεψη του χρόνου ψύξης των οικιακών ψυγείων με ένα θερμοηλεκτρικό σύστημα ψύξης με χρήση ανάλυσης CFD.εσωτερικό J. Ψυγείο.123, 138-149.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.11.012 (2021).
Missowi, S., Driss, Z., Slama, RB and Chahuachi, B. Πειραματική και αριθμητική ανάλυση εναλλάκτη θερμότητας ελικοειδούς πηνίου για οικιακά ψυγεία και θέρμανση νερού.εσωτερικό J. Ψυγείο.133, 276-288.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2021.10.015 (2022).
Sánchez D., Andreu-Naher A,Πειραματική ανάλυση και βελτιστοποίηση καθαρών ψυκτικών R152a, R1234yf, R290, R1270, R600a και R744.μετατροπή ενέργειας.διαχειρίζονται.256, 115388. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115388 (2022).
Boricar, SA et al.Μελέτη περίπτωσης πειραματικής και στατιστικής ανάλυσης της κατανάλωσης ενέργειας οικιακών ψυγείων.επίκαιρη έρευνα.θερμοκρασία.έργο.28, 101636. https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101636 (2021).
Soilemez E., Alpman E., Onat A., Yukselentürk Y. and Hartomagioglu S. Numerical (CFD) και πειραματική ανάλυση ενός υβριδικού οικιακού ψυγείου που ενσωματώνει θερμοηλεκτρικά συστήματα και συστήματα ψύξης συμπίεσης ατμών.εσωτερικό J. Ψυγείο.99, 300–315.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2019.01.007 (2019).
Majorino, Α. et al.Το R-152a ως εναλλακτικό ψυκτικό έναντι του R-134a σε οικιακά ψυγεία: Μια πειραματική ανάλυση.εσωτερικό J. Ψυγείο.96, 106-116.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2018.09.020 (2018).
Aprea C., Greco A., Maiorino A. και Masselli C. Μίγμα HFC134a και HFO1234ze σε οικιακά ψυγεία.εσωτερική J. Hot.η επιστήμη.127, 117-125.https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2018.01.026 (2018).
Bascaran, A. and Koshy Matthews, P. Σύγκριση της απόδοσης των συστημάτων ψύξης με συμπίεση ατμών που χρησιμοποιούν φιλικά προς το περιβάλλον ψυκτικά μέσα με χαμηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη.εσωτερική J. Science.δεξαμενή αποθήκευσης.ελευθέρωση.2(9), 1-8 (2012).
Bascaran, A. and Cauchy-Matthews, P. Θερμική ανάλυση συστημάτων ψύξης με συμπίεση ατμών που χρησιμοποιούν R152a και τα μείγματά του R429A, R430A, R431A και R435A.εσωτερική J. Science.έργο.δεξαμενή αποθήκευσης.3(10), 1-8 (2012).