Numerical study of refrigerant flow in capillary tube using refrigerant (R134a)
Other Title(s)
دراسة عددية لجريان مائع التثليج في الأنبوبة الشعرية باستخدام مائع التثليج R134a
Joint Authors
Dawud, Amir Sultan
Hasan, Salim Ibrahim
Source
al-Rafidain Engineering Journal
Issue
Vol. 21, Issue 1 (28 Feb. 2013), pp.1-19, 19 p.
Publisher
University of Mosul College of Engineering
Publication Date
2013-02-28
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
19
Main Subjects
Topics
Abstract AR
يتضمن البحث الحالي بناء أنموذج رياضياتي لتحليل جريان مانع التثليج R134a في شكلين من الأنابيب الشعرية الأديباتية (المستقيمة والملفوفة بشكل لولبي) المستخدمة بشكل واسع في الثلاجات و المجمدات و برادات الماء المنزلية باستخدام برنامج حل المعادلات الهندسية (EES).
لقد تمت برمجة المعدلات الحاكمة المعتمدة على معادلات حفظ الكتلة والطاقة و الزخم, لحساب طول المجال أحادي الطور و من ثم تقسيم المجال ثنائي الطور عدديا بالاعتماد على فريضة الجريان المتجانس بعد حساب الظروف المحددة و حساب المتغيرات الفيزياوية في كل نقطة من التقسيم العددي بطريقة التعويض المتعاقب و ذلك بعمل حلقات تكرارية, و حساب طول المجال الثنائي الطور بطريقة الفرق المحدد و بعدها تم حساب الطول الكلي للأنبوب.
تبين من النتائج أن سلوك الجريان متشابه في كلا الشكلين من حيث توزيع المتغيرات (انحدار الضغط و درجة الحرارة و نوعية البخار و السرعة و الإنتروبي)على طول الأنبوب.
لكن طول الأنبوب الملفوف يكون في جميع الحالات أقصر من طول الأنبوب المستقيم عندما تكون المعالم الأخرى ثابتة.
و تم توضيح المعالم الرئيسية التي تؤثر على اختيار الحجم المناسب للأنبوب و على سلوك جريان المانع خلاله.
و بينت النتائج أن طول الأنبوب يزداد بزيادة كل من (درجة حرارة المكثف و درجة التبريد الدوني و قطر الأنبوب) و يقل بزيادة (معدل جريان الكتلة و خشونة السطح الداخلي للأنبوب) و كذلك يزداد بزيادة (قطر اللفة وخطوة اللفة).
و أظهرت نتائج الدراسة الحالية توافقا جيدا بالمقارنة مع البيانات التجريبية في الدراسات السابقة وبنسبة خطأ لا تتجاوز 10 % ±.
Abstract EN
The present research aims at building of a mathematical model using (Engineering Equation Solver) (EES) software to analyze the flow of the refrigerant R134a into two configurations of adiabatic capillary tubes (straight and helical coiled tubes) which are used widely in a household refrigerator, freezer and water cooler.
The governing equations which depend on the conservation of mass, momentum, and energy have been coded in order to calculate the length of the single-phase flow region.
Moreover, the two-phase region has been divided numerically depending on homogenous flow assumption after determining the boundary conditions and calculating the physical variables at each point of the numerical divisions by using successive substitution method using iteration loops.
Finite difference scheme, the length of the two-phase region and the total length for the capillary tube have also been determined.
The results show that the behavior of the flow is similar for both forms with regard to the distribution of variables (pressure and temperature drop, dryness fraction, velocity and entropy) over the whole length, while the helical coiled tube length for all cases is shorter than the straight tube at the same conditions.
The main parameters that affect the size of capillary tube and the behavior of refrigerant through it have been shown.
The tube length increased with the increase of (condenser temperature, degree of sub-cooling and tube diameter) and decreased with the increase of mass flow rate and roughness.
The helical tube length increased by increasing coil diameter and coil pitch.
The results of the present study agree with the experimental data of previous works with error not exceeding ± 10 %.
American Psychological Association (APA)
Dawud, Amir Sultan& Hasan, Salim Ibrahim. 2013. Numerical study of refrigerant flow in capillary tube using refrigerant (R134a). al-Rafidain Engineering Journal،Vol. 21, no. 1, pp.1-19.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-322217
Modern Language Association (MLA)
Dawud, Amir Sultan& Hasan, Salim Ibrahim. Numerical study of refrigerant flow in capillary tube using refrigerant (R134a). al-Rafidain Engineering Journal Vol. 21, no. 1 (Feb. 2013), pp.1-19.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-322217
American Medical Association (AMA)
Dawud, Amir Sultan& Hasan, Salim Ibrahim. Numerical study of refrigerant flow in capillary tube using refrigerant (R134a). al-Rafidain Engineering Journal. 2013. Vol. 21, no. 1, pp.1-19.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-322217
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 18-19
Record ID
BIM-322217