Periyodik daralan–genişleyen mini kanalda kaynama davranışının incelenmesi

Mühendislik uygulamaları içerisinde özellikle soğutma sistemlerinin gelişmesine bağlı olarak mini kanallarda ısı transferi ve iki fazlı akış incelemeleri büyük oranda güncelliğini korumaktadır. Mini kanallarda iki fazlı akışın kontrolü optimum şartlarda ve boyutlarda daha etkin bir sistemin tasarlanması için büyük bir öneme sahiptir. Tek ve iki fazlı akışlarda ısı transferinin iyileştirilmesi aktif ve pasif olmak üzere iki yöntem ile sağlanmaktadır. Bu çalışmada kanal geometrisi periyodik olarak daralan – genişleyen dikdörtgen bir mini kanalda kaynama incelenmiştir. Çalışma akışkanı olarak R-134a kullanılmıştır. Mini kanallar H/R=1 (düz), H/R=0,8 ve H/R=0,5 üç farklı tipte olacak şekilde imal edilmiştir. Mini kanal hidrolik çapı (Dh)1,83 mm' dir. Deneyler, soğutucu akışkanın üç farklı kütle akılarında (G=100 – 200 – 400 kg/m2s), ısı akısının (q) 0 – 180 kW/m2 aralığında gerçekleştirilmiştir. Çalışma basıncı 3 ve 4 bar olarak sabitlenmiştir. Deneyler boyunca soğutucu akışkanın mini kanala giriş sıcaklığı -1°C de sabit tutulmuştur. Sıcaklık ve basınç ölçümleri ile eş zamanlı olarak akış kaynaması rejimleri yüksek hızlı kamera ile görselleştirilmiştir. Deneysel bulgularda ısıtma yüzey alanının kaynama olayında önemli bir etkiye sahip olduğu, daralan – genişleyen kanal geometrisinde maksimum ısı transfer yüzey alanında minimum direnç boyunun etkin olduğu, yüksek soğutucu akışkan debilerinde ısı taşınım katsayısının yüksek ancak çıkış kuruluk derecesinin düşük olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: mini kanal, kaynama, daralan genişleyen kanal, R-134a