TY - JOUR ID - TI - Investigation of R134a Flow Boiling Heat Transfer and Pressure Drop in the Evaporator Test Section of Refrigeration System استقصاء انتقال الحرارة وانحدار الضغط لغليان مائع التثليج R134a في حالة الجريان في مقطع فحص لمبخر منظومة تجميد AU - Zahraa Kareem Yasser زهراء كريم ياسر AU - Ahmed J. Hamad أحمد جاسم حمد PY - 2019 VL - 25 IS - 1 SP - 13 EP - 31 JO - Journal of Engineering مجلة الهندسة SN - 17264073 25203339 AB - This paper presents an experimental and theoretical analysis to investigate the two-phase flow boiling heat transfer coefficient and pressure drop of the refrigerant R-134a in the evaporator test section of the refrigeration system under different operating conditions. The test conditions considered are, for heat flux (13.7-36.6) kW/m2, mass flux (52-105) kg/m2.s, vapor quality (0.2-1) and saturation temperature (-15 to -3.7) ˚C. Experiments were carried out using a test rig for a 310W capacity refrigeration system, which is designed and constructed in the current work. Investigating of the experimental results has revealed that, the enhancement in local heat transfer coefficient for relatively higher heat flux 36.6 kW/m2 was about 38% compared to 13.7 kW/m2 at constant operating conditions. The enhancement in heat transfer coefficient was about 57% when the mass flux increased from 52 kg/m2.s to 105 kg/m2.s at constant test conditions. The enhancement in the heat transfer coefficient was about 64% when the saturation temperature increased from -8 to -3.7 at fixed refrigerant mass velocity and heat flux. The effect of mass velocity on pressure drop was relatively higher by about 27% than that for heat flux at specified test conditions. The comparison between the experimental and theoretical results has shown an acceptable agreement with an average deviation of 21%.

يقدم هذا البحث تحليلاﹰ تجريبياﹰ ونظرياﹰ لاستقصاء معامل انتقال الحرارة وانحدار الضغط خلال جريان ثنائي الطور في حالة غليان لمائع التثليج R134a في مقطع فحص لمبخر منظومة تجميد تحت ظروف تشغيل مختلفة. ظروف الاختبار التي اعتمدت في هذه الدراسة كانت، عند فيض حراري 36.6-13.7) ) كيلوواطمتر مربع، وفيض كتلي (105-52) كغم/متر مربع. ثانية ونسبة جفاف للبخار (0.2 - 1) ودرجة حرارة تشبع للمائع بين )-15 و -(3.7 درجة مئوية. أجريت الاختبارات باستخدام جهاز أختبار لمنظومة تجميد سعتها 310W والتي صممت ونفذت خلال الدراسة الحالية. أظهرت النتائج التجريبية بان, تحسين معامل انتقال الحرارة الموقعي للفيض الحراري الأعلى نسبيا36.6kW/m2 كان بحدود 38%مقارنة بالفيض13.7kW/m2 عند ظروف تشغيل ثابتة. تحسين معامل انتقال الحرارة عند زيادة قيمة الفيض الكتلي من52 kg/m2.s الى105 kg/m2.s خلال ظروف تشغيل مماثلة كان بنسبة 57%. وكان تحسين قيمة معامل انتقال الحرارة بنسبة64% عند زيادة درجة حرارة التشبع من-8 الى-3.7 عند ثبات قيم الفيض الكتلي والفيض الحراري. تأثير الفيض الكتلي على قيمة انحدار الضغط كان اعلى نسبيا بمقدار27% من تأثير الفيض الحراري عند ظروف الاختبار المعتمدة. مقارنة النتائج التجريبية مع النظرية قد أظهرت ER -