Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân phối chất làm mát trong bộ bay hơi có đầu đường ngang và ống mini-channel ngang
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra sự phân phối của R-1234yf từ một đầu đường vào các ống mini-channel nằm trong mặt phẳng ngang, điều này có thể quan trọng cho việc làm mát của ắc quy xe điện. Đặc biệt, trọng tâm được tập trung vào ảnh hưởng của số lượng ống nhánh đến phân phối hai pha. Các thử nghiệm được thực hiện cho lưu lượng khối từ 49 đến 147 kg/m2s và chất lượng đầu vào từ 0.2 đến 0.8. Ảnh hưởng của độ nghiêng của bộ trao đổi nhiệt cũng đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy rằng sự phân phối dòng chảy trở nên tồi tệ hơn khi số lượng ống nhánh tăng lên. Giữa cấu hình đầu vào bình thường và cấu hình đầu vào song song, đầu vào bình thường tạo ra một phân phối tốt hơn, có thể do số lượng ống nhánh nhỏ hơn. Sự phân phối dòng chảy chủ yếu được chi phối bởi sự cân bằng của các lực liên quan — động lượng và lực hấp dẫn. Vì vậy, một phân phối kém đã được ghi nhận ở trường hợp nghiêng, trong đó các lực động lượng và lực hấp dẫn đã hỗ trợ. Dữ liệu cho thấy rằng chất lượng hơi luôn có lợi cho sự phân phối. Tuy nhiên, ảnh hưởng của lưu lượng khối phụ thuộc vào từng trường hợp. Đối với trường hợp ngang, lưu lượng khối đã đẩy dòng chảy xuống phía dưới và làm tồi tệ hơn sự phân phối. Đối với trường hợp nghiêng, lưu lượng khối hỗ trợ hoặc đối kháng với lực hấp dẫn, tạo ra một sự phân phối tốt hơn.
Từ khóa
#phân phối chất làm mát #R-1234yf #ống mini-channel #bộ trao đổi nhiệt #chất lượng hơi #lưu lượng khốiTài liệu tham khảo
W. Wu, S. Wang, W. Wu, K. Chen, C.-S. Hong and Y. Lai, A critical review of battery thermal performance and liquid based battery thermal management, Energy Conv. Management, 182 (2019) 262–281.
J. Kim, J. Oh and H. Lee, Review on battery thermal management system for electric vehicles, Appl. Therm. Eng., 149 (2019) 192–212.
R. L. Webb and K. Chung, Two-phase flow distribution in tubes of parallel flow heat exchangers, Heat Transfer Engineering, 26 (2004) 3–18.
P. S. Hrnjak, Flow distribution issues in parallel flow heat exchangers, ASHRAE Annual Meeting, AN-04-1-2 (2004).
S. Y. Lee, Flow distribution behavior in condensers and evaporators, Proceedings of the 13thInternational Heat Transfer Conference, KN-08, Sydney, Australia (2006).
M. Ahmad, G. Berthoud and P. Mercier, General characteristics of two-phase flow distribution in a compact heat exchanger, Int. J. Heat Mass Transfer, 52 (2009) 442–450.
M. Watanabe, M. Katsuda and K. Nagata, Two-phase flow distribution in multi-pass tube modeling serpentine type evaporator, ASME/JSME Thermal Engineering Conf., 2 (1995) 35–42.
S. Vist and J. Pettersen, Two-phase flow distribution in compact heat exchanger manifolds, Exp. Thermal Fluid Sci., 28 (2004) 209–215.
S. Koyama, A. T. Wijayanta, K. Kuwahara and S. Ikuda, Developing two-phase flow distribution in horizontal headers with downward micro-channel branches, Proceedings of the 11thInt. Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, R142 (2006).
N.-H. Kim, D.-Y. Kim and H.-W. Byun, Effect of inlet configuration on the refrigerant distribution in a parallel flow heat exchanger header, Int. J. Refrig., 34 (2011) 1209–1221.
H.-W. Byun and N.-H. Kim, Two-phase refrigerant distribution in a two-row/four-pass parallel flow mini-channel heat exchanger, Exp. Thermal Fluid Sci., 77 (2016) 10–27.
Y. Zou and P. Hrnjak, Experiment and visualization on R-134a upward flow in the vertical header of microchannel heat exchanger and its effect on distribution, Int. J. Heat Mass Transfer, 62 (2013) 124–134.
M. Hirota, H. Nakayama, H. Fujita, H. Matsui, Y. Nakatani and K. Matsuoka, Gas-liquid flow distribution in multiple-pass flat channels with narrow clearance, Proceedings of the 6th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference, TED-AJ03-236 (2003).
N.-H. Kim and M.-G. Go, Horizontal distribution of two-phase refrigerant in parallel flat minichannels, Exp. Thermal Fluid Sci., 93 (2018) 139–152.
N.-H. Kim, Internal Report, Hyundai Mobis Co., Seoul (2020).
S. J. Kline and F. A. McClintock, The description of uncertainties in single sample experiments, Mechanical Engineering, 75 (1953) 3–9.
A. B. Data and A. K. Majumdar, A calculation procedure for two phase flow distribution in manifolds with and without heat transfer, Int. J. Heat Mass Transfer, 26(9) (1983) 1321–1328.
N. Ablanque, C. Oliet, J. Rigola, C. D. Perez-Segarra and A. Oliva, Two-phase flow distribution in multiple parallel tubes, Int. J. Thermal Sci., 49 (2010) 909–921.
H. Tuo, A. Bielskus and P. Hrnjak, An experimentally validated modeling of refrigerant distribution in a parallel microchannel evaporator, ASHRAE Trans., 118(1) (2012) CH–12–C–48.
Datafit Version 8.2, Oakdale Engineering, Oakdale, PA (2009).