ขอขอบคุณที่เยี่ยมชม Nature.comคุณกำลังใช้เวอร์ชันเบราว์เซอร์ที่มีการรองรับ CSS แบบจำกัดเพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดต (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer)นอกจากนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจะแสดงไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript
แสดงภาพหมุนสามสไลด์พร้อมกันใช้ปุ่มก่อนหน้าและถัดไปเพื่อเลื่อนผ่านสามสไลด์ในแต่ละครั้ง หรือใช้ปุ่มแถบเลื่อนที่ส่วนท้ายเพื่อเลื่อนผ่านสามสไลด์ในแต่ละครั้ง
ระบบทำความร้อนและความเย็นภายในบ้านมักใช้อุปกรณ์แบบเส้นเลือดฝอยการใช้เส้นเลือดฝอยแบบเกลียวช่วยลดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ทำความเย็นน้ำหนักเบาในระบบความดันของเส้นเลือดฝอยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของรูปทรงของเส้นเลือดฝอย เช่น ความยาว เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย และระยะห่างระหว่างสิ่งเหล่านี้บทความนี้มุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของความยาวของเส้นเลือดฝอยต่อประสิทธิภาพของระบบการทดลองใช้เส้นเลือดฝอยสามเส้นที่มีความยาวต่างกันข้อมูลสำหรับ R152a ถูกตรวจสอบภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกันเพื่อประเมินผลของความยาวที่แตกต่างกันประสิทธิภาพสูงสุดทำได้ที่อุณหภูมิคอยล์เย็น -12°C และความยาวแคปิลลารี 3.65 ม.ผลการวิจัยพบว่าประสิทธิภาพของระบบเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มความยาวของเส้นเลือดฝอยเป็น 3.65 ม. เทียบกับ 3.35 ม. และ 3.96 ม.ดังนั้นเมื่อความยาวของเส้นเลือดฝอยเพิ่มขึ้นตามจำนวนหนึ่ง ประสิทธิภาพของระบบก็จะเพิ่มขึ้นผลการทดลองถูกนำมาเปรียบเทียบกับผลลัพธ์ของการวิเคราะห์พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD)
ตู้เย็นเป็นเครื่องทำความเย็นที่มีช่องหุ้มฉนวน และระบบทำความเย็นคือระบบที่สร้างเอฟเฟกต์ความเย็นในช่องหุ้มฉนวนการทำความเย็นหมายถึงกระบวนการในการขจัดความร้อนออกจากพื้นที่หรือสารหนึ่ง และถ่ายเทความร้อนนั้นไปยังพื้นที่หรือสารอื่นปัจจุบันตู้เย็นถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อเก็บอาหารที่เน่าเสียที่อุณหภูมิแวดล้อม การเน่าเสียจากการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย และกระบวนการอื่นๆ จะช้ากว่ามากในตู้เย็นที่มีอุณหภูมิต่ำสารทำความเย็นเป็นของเหลวทำงานที่ใช้เป็นตัวระบายความร้อนหรือสารทำความเย็นในกระบวนการทำความเย็นสารทำความเย็นจะรวบรวมความร้อนโดยการระเหยที่อุณหภูมิและความดันต่ำ จากนั้นควบแน่นที่อุณหภูมิและความดันสูงขึ้น จากนั้นจึงปล่อยความร้อนออกมาดูเหมือนว่าห้องจะเย็นลงเมื่อความร้อนเล็ดลอดออกมาจากช่องแช่แข็งกระบวนการทำความเย็นเกิดขึ้นในระบบที่ประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ ท่อคาปิลารี และเครื่องระเหยตู้เย็นเป็นอุปกรณ์ทำความเย็นที่ใช้ในการศึกษานี้ตู้เย็นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก และอุปกรณ์นี้กลายเป็นสิ่งจำเป็นในครัวเรือนตู้เย็นสมัยใหม่มีประสิทธิภาพในการทำงานมาก แต่การวิจัยเพื่อปรับปรุงระบบยังคงดำเนินต่อไปข้อเสียเปรียบหลักของ R134a คือ ไม่ทราบว่าเป็นพิษ แต่มีศักยภาพในการเกิดภาวะโลกร้อน (GWP) สูงมากR134a สำหรับตู้เย็นในครัวเรือนได้รวมอยู่ในพิธีสารเกียวโตของอนุสัญญากรอบสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ1,2อย่างไรก็ตาม ดังนั้น ควรลดการใช้ R134a ลงอย่างมาก3จากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม การเงิน และสุขภาพ สิ่งสำคัญคือต้องหาสารทำความเย็นที่ทำให้โลกร้อน4 ต่ำการศึกษาหลายชิ้นได้พิสูจน์แล้วว่า R152a เป็นสารทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมMohanraj และคณะ 5 ได้ตรวจสอบความเป็นไปได้ทางทฤษฎีของการใช้สารทำความเย็น R152a และไฮโดรคาร์บอนในตู้เย็นภายในบ้านพบว่าไฮโดรคาร์บอนไม่มีประสิทธิผลในฐานะสารทำความเย็นแบบแยกเดี่ยวR152a ประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าสารทำความเย็นที่เลิกใช้แล้วโบลาจิและอื่นๆ6.มีการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารทำความเย็น HFC ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสามชนิดในตู้เย็นแบบอัดไอพวกเขาสรุปว่า R152a สามารถใช้ในระบบอัดไอและสามารถทดแทน R134a ได้R32 มีข้อเสียเช่นไฟฟ้าแรงสูงและค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพต่ำ (COP)โบลาจิ และคณะ7 ทดสอบ R152a และ R32 เพื่อใช้ทดแทน R134a ในตู้เย็นในครัวเรือนจากการศึกษาพบว่าประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยของ R152a สูงกว่า R134a ถึง 4.7%คาเบลโล และคณะทดสอบ R152a และ R134a ในอุปกรณ์ทำความเย็นด้วยคอมเพรสเซอร์แบบสุญญากาศ8. Bolaji และคณะ ทดสอบสารทำความเย็น R152a ในระบบทำความเย็นพวกเขาสรุปว่า R152a ประหยัดพลังงานมากที่สุด โดยมีความสามารถในการทำความเย็นต่อตันน้อยกว่า R134a รุ่นก่อนถึง 10.6%R152a แสดงความสามารถในการทำความเย็นเชิงปริมาตรและประสิทธิภาพที่สูงขึ้นChavhan และคณะ 10 วิเคราะห์คุณลักษณะของ R134a และ R152aในการศึกษาสารทำความเย็นสองชนิด พบว่า R152a มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากที่สุดR152a มีประสิทธิภาพมากกว่า R134a ถึง 3.769% และสามารถใช้แทนโดยตรงได้Bolaji และคณะ 11 ได้ตรวจสอบสารทำความเย็น GWP ต่ำหลายชนิดเพื่อใช้ทดแทน R134a ในระบบทำความเย็น เนื่องจากศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนที่ต่ำกว่าในบรรดาสารทำความเย็นที่ได้รับการประเมิน R152a มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงสุด โดยลดการใช้ไฟฟ้าต่อตันของเครื่องทำความเย็นลง 30.5% เมื่อเทียบกับ R134aตามที่ผู้เขียนระบุ R161 จำเป็นต้องได้รับการออกแบบใหม่ทั้งหมดก่อนจึงจะสามารถนำมาใช้ทดแทนได้นักวิจัยเครื่องทำความเย็นในประเทศจำนวนมากได้ดำเนินการทดลองต่างๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบทำความเย็นผสม R134a และ GWP ต่ำ เพื่อทดแทนระบบทำความเย็นที่กำลังจะมีขึ้น12,13,14,15,16,17,18, 19, 20, 21, 22, 23 Baskaran และคณะ 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35 ศึกษาประสิทธิภาพของสารทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหลายชนิดและการใช้ร่วมกับ R134a เพื่อเป็นทางเลือกที่มีศักยภาพสำหรับ การทดสอบแรงอัดไอต่างๆระบบ.ทิวาริ และคณะการทดลอง 36 รายการใช้และการวิเคราะห์ CFD เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของท่อคาปิลารีกับสารทำความเย็นและเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่แตกต่างกันใช้ซอฟต์แวร์ ANSYS CFX เพื่อการวิเคราะห์แนะนำให้ใช้การออกแบบขดลวดขดลวดที่ดีที่สุดPunia และคณะ 16 ได้ตรวจสอบผลกระทบของความยาวแคปิลลารี เส้นผ่านศูนย์กลาง และเส้นผ่านศูนย์กลางคอยล์ต่อการไหลของมวลของสารทำความเย็น LPG ผ่านคอยล์เกลียวจากผลการศึกษาพบว่าการปรับความยาวของเส้นเลือดฝอยในช่วงตั้งแต่ 4.5 ถึง 2.5 ม. จะทำให้การไหลของมวลเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ย 25%Söylemez และคณะ ทำการวิเคราะห์ CFD ของช่องแช่เย็นในตู้เย็น (DR) โดยใช้แบบจำลองปั่นป่วน (หนืด) สามแบบที่แตกต่างกัน เพื่อทำความเข้าใจความเร็วการทำความเย็นของช่องแช่ความสด และการกระจายอุณหภูมิในอากาศและช่องระหว่างการบรรทุกการคาดการณ์ของแบบจำลอง CFD ที่พัฒนาแล้วแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงช่องการไหลของอากาศและอุณหภูมิภายใน FFC
บทความนี้กล่าวถึงผลการศึกษานำร่องเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของตู้เย็นในครัวเรือนที่ใช้สารทำความเย็น R152a ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่มีความเสี่ยงต่อการทำลายโอโซน (ODP)
ในการศึกษานี้ เลือกเส้นเลือดฝอยขนาด 3.35 ม., 3.65 ม. และ 3.96 ม. เป็นสถานที่ทดสอบจากนั้นทำการทดลองกับสารทำความเย็น R152a ที่ทำให้โลกร้อนต่ำ และคำนวณพารามิเตอร์การทำงานนอกจากนี้ วิเคราะห์พฤติกรรมของสารทำความเย็นในเส้นเลือดฝอยโดยใช้ซอฟต์แวร์ CFDผลลัพธ์ CFD ถูกนำมาเปรียบเทียบกับผลการทดลอง
ดังแสดงในรูปที่ 1 คุณสามารถดูรูปถ่ายตู้เย็นในบ้านขนาด 185 ลิตรที่ใช้ในการศึกษาได้ประกอบด้วยเครื่องระเหย คอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบสุญญากาศ และคอนเดนเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศมีการติดตั้งเกจวัดแรงดันสี่ตัวที่ทางเข้าของคอมเพรสเซอร์ ช่องทางเข้าของคอนเดนเซอร์ และทางออกของคอยล์เย็นเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนระหว่างการทดสอบ มิเตอร์เหล่านี้จึงติดตั้งไว้ที่แผงหากต้องการอ่านอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิล สายเทอร์โมคัปเปิลทั้งหมดจะเชื่อมต่อกับเครื่องสแกนเทอร์โมคัปเปิลมีการติดตั้งอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ 10 ชิ้นที่ทางเข้าคอยล์เย็น, ช่องดูดคอมเพรสเซอร์, ช่องระบายคอมเพรสเซอร์, ช่องแช่เย็นและทางเข้า, ช่องเข้าคอนเดนเซอร์, ช่องแช่แข็ง และช่องระบายคอนเดนเซอร์มีรายงานปริมาณการใช้แรงดันและกระแสด้วยเครื่องวัดอัตราการไหลที่เชื่อมต่อกับส่วนท่อได้รับการแก้ไขบนกระดานไม้การบันทึกจะถูกบันทึกทุกๆ 10 วินาทีโดยใช้ยูนิต Human Machine Interface (HMI)กระจกมองเห็นใช้เพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอของการไหลของคอนเดนเสท
แอมมิเตอร์ Selec MFM384 ที่มีแรงดันไฟฟ้าอินพุต 100–500 V ถูกนำมาใช้เพื่อหาปริมาณกำลังและพลังงานมีการติดตั้งพอร์ตบริการระบบที่ด้านบนของคอมเพรสเซอร์สำหรับการชาร์จและการชาร์จสารทำความเย็นขั้นตอนแรกคือการระบายความชื้นออกจากระบบผ่านทางพอร์ตบริการหากต้องการกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากระบบ ให้ล้างด้วยไนโตรเจนระบบชาร์จโดยใช้ปั๊มสุญญากาศ ซึ่งจะอพยพเครื่องไปที่ความดัน -30 mmHgตารางที่ 1 แสดงรายการคุณลักษณะของเครื่องทดสอบตู้เย็นในประเทศ และตารางที่ 2 แสดงรายการค่าที่วัดได้ รวมถึงช่วงและความแม่นยำ
ลักษณะของสารทำความเย็นที่ใช้ในตู้เย็นและตู้แช่แข็งในครัวเรือนแสดงไว้ในตารางที่ 3
การทดสอบดำเนินการตามคำแนะนำของ ASHRAE Handbook 2010 ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:
นอกจากนี้ ในกรณีที่มีการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์สามารถทำซ้ำได้ตราบใดที่สภาพการทำงานยังคงมีเสถียรภาพ อุณหภูมิ ความดัน การไหลของสารทำความเย็น และการใช้พลังงานจะถูกบันทึกไว้อุณหภูมิ ความดัน พลังงาน กำลัง และการไหล ได้รับการวัดอุณหภูมิเพื่อกำหนดประสิทธิภาพของระบบค้นหาผลการทำความเย็นและประสิทธิภาพสำหรับการไหลของมวลและพลังงานจำเพาะที่อุณหภูมิที่กำหนด
การใช้ CFD เพื่อวิเคราะห์การไหลแบบสองเฟสในคอยล์เกลียวของตู้เย็นภายในประเทศ ทำให้สามารถคำนวณผลกระทบของความยาวของเส้นเลือดฝอยได้อย่างง่ายดายการวิเคราะห์ CFD ทำให้ง่ายต่อการติดตามการเคลื่อนไหวของอนุภาคของเหลวสารทำความเย็นที่ไหลผ่านด้านในของขดลวดเกลียวได้รับการวิเคราะห์โดยใช้โปรแกรม CFD FLUENTตารางที่ 4 แสดงขนาดของคอยล์คาปิลลารี
โปรแกรมจำลองตาข่ายซอฟต์แวร์ FLUENT จะสร้างแบบจำลองการออกแบบโครงสร้างและตาข่าย (รูปที่ 2, 3 และ 4 แสดงเวอร์ชัน ANSYS Fluent)ปริมาตรของเหลวของท่อใช้เพื่อสร้างขอบเขตตาข่ายนี่คือตารางที่ใช้ในการศึกษานี้
โมเดล CFD ได้รับการพัฒนาโดยใช้แพลตฟอร์ม ANSYS FLUENTมีเพียงเอกภพของไหลที่กำลังเคลื่อนที่เท่านั้นที่เป็นตัวแทน ดังนั้นการไหลของเส้นเลือดฝอยคดเคี้ยวแต่ละอันจึงถูกจำลองในแง่ของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นเลือดฝอย
โมเดล GEOMETRY ถูกนำเข้าสู่โปรแกรม ANSYS MESHANSYS เขียนโค้ดโดยที่ ANSYS เป็นการผสมผสานระหว่างโมเดลและเพิ่มเงื่อนไขขอบเขตบนรูปรูปที่ 4 แสดงโมเดลไปป์-3 (3962.4 มม.) ใน ANSYS FLUENTองค์ประกอบ Tetrahedral ให้ความสม่ำเสมอที่สูงกว่า ดังแสดงในรูปที่ 5 หลังจากสร้างเมชหลักแล้ว ไฟล์จะถูกบันทึกเป็นเมชด้านข้างของคอยล์เรียกว่าทางเข้า ในขณะที่ด้านตรงข้ามหันหน้าไปทางทางออกใบหน้ากลมเหล่านี้ได้รับการบันทึกเป็นผนังท่อสื่อของเหลวถูกใช้ในการสร้างแบบจำลอง
ไม่ว่าผู้ใช้จะรู้สึกอย่างไรเกี่ยวกับแรงกดดันก็ตาม ระบบก็ถูกเลือกและเลือกตัวเลือก 3 มิติเปิดใช้งานสูตรการผลิตไฟฟ้าแล้ว
เมื่อการไหลถือว่าไม่เป็นระเบียบ การไหลจะไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมากดังนั้นจึงเลือกโฟลว์ K-epsilon
หากเลือกตัวเลือกอื่นที่ผู้ใช้ระบุ สภาพแวดล้อมจะเป็น: อธิบายคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของสารทำความเย็น R152aคุณลักษณะของแบบฟอร์มจะถูกจัดเก็บเป็นวัตถุฐานข้อมูล
สภาพอากาศยังคงไม่เปลี่ยนแปลงวัดความเร็วขาเข้า โดยอธิบายความดัน 12.5 บาร์ และอุณหภูมิ 45 °C
สุดท้าย เมื่อวนซ้ำครั้งที่ 15 โซลูชันจะถูกทดสอบและมาบรรจบกันที่วนซ้ำครั้งที่ 15 ดังแสดงในรูปที่ 7
เป็นวิธีการทำแผนที่และวิเคราะห์ผลลัพธ์พล็อตลูปข้อมูลความดันและอุณหภูมิโดยใช้ Monitorหลังจากนั้นจะกำหนดความดันและอุณหภูมิรวมและพารามิเตอร์อุณหภูมิทั่วไปข้อมูลนี้แสดงแรงดันตกคร่อมคอยล์ (1, 2 และ 3) ในรูปที่ 1 และ 2 7, 8 และ 9 ตามลำดับผลลัพธ์เหล่านี้ดึงมาจากโปรแกรมรันอะเวย์
บนรูป10 แสดงการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพตามระยะเวลาการระเหยและเส้นเลือดฝอยที่แตกต่างกันดังที่เห็นได้ว่าประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิการระเหยที่เพิ่มขึ้นประสิทธิภาพสูงสุดและต่ำสุดได้มาจากช่วงคาปิลารีที่ 3.65 ม. และ 3.96 ม.หากความยาวของเส้นเลือดฝอยเพิ่มขึ้นตามจำนวนที่กำหนด ประสิทธิภาพจะลดลง
การเปลี่ยนแปลงความสามารถในการทำความเย็นเนื่องจากระดับอุณหภูมิการระเหยและความยาวของเส้นเลือดฝอยที่แตกต่างกันแสดงไว้ในรูปที่ 111. ผลกระทบของเส้นเลือดฝอยทำให้ความสามารถในการทำความเย็นลดลงความสามารถในการทำความเย็นขั้นต่ำทำได้ที่จุดเดือดที่ -16°Cความสามารถในการทำความเย็นสูงสุดพบได้ในเส้นเลือดฝอยที่มีความยาวประมาณ 3.65 ม. และอุณหภูมิ -12°C
บนรูป12 แสดงการพึ่งพากำลังของคอมเพรสเซอร์กับความยาวคาปิลลารีและอุณหภูมิการระเหยนอกจากนี้ กราฟยังแสดงให้เห็นว่ากำลังลดลงตามความยาวของเส้นเลือดฝอยที่เพิ่มขึ้น และลดอุณหภูมิการระเหยลงที่อุณหภูมิการระเหย -16 °C จะได้กำลังของคอมเพรสเซอร์ที่ต่ำกว่าโดยมีความยาวคาปิลลารี 3.96 ม.
ข้อมูลการทดลองที่มีอยู่ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์ CFDในการทดสอบนี้ พารามิเตอร์อินพุตที่ใช้สำหรับการจำลองการทดลองจะถูกนำไปใช้กับการจำลอง CFDผลลัพธ์ที่ได้จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับค่าความดันสถิตผลที่ได้พบว่าแรงดันสถิตที่ทางออกจากคาปิลลารีน้อยกว่าที่ทางเข้าท่อผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มความยาวของเส้นเลือดฝอยจนถึงขีดจำกัดจะช่วยลดแรงดันตกคร่อมนอกจากนี้ แรงดันสถิตที่ลดลงระหว่างทางเข้าและทางออกของเส้นเลือดฝอยยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบทำความเย็นอีกด้วยผลลัพธ์ CFD ที่ได้รับนั้นสอดคล้องกับผลการทดลองที่มีอยู่ผลการทดสอบแสดงไว้ในรูปที่ 1 และ 2 13, 14, 15 และ 16 การศึกษานี้ใช้เส้นเลือดฝอย 3 เส้นที่มีความยาวต่างกันความยาวท่อ 3.35ม. 3.65ม. และ 3.96ม.พบว่าแรงดันสถิตตกระหว่างทางเข้าของเส้นเลือดฝอยและทางออกเพิ่มขึ้นเมื่อเปลี่ยนความยาวท่อเป็น 3.35 ม.โปรดทราบว่าแรงดันทางออกในเส้นเลือดฝอยจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีขนาดท่อ 3.35 ม.
นอกจากนี้แรงดันตกระหว่างทางเข้าและทางออกของเส้นเลือดฝอยจะลดลงเมื่อขนาดท่อเพิ่มขึ้นจาก 3.35 เป็น 3.65 ม.พบว่าแรงดันที่ทางออกของเส้นเลือดฝอยลดลงอย่างรวดเร็วที่ทางออกด้วยเหตุนี้ ประสิทธิภาพจึงเพิ่มขึ้นตามความยาวของเส้นเลือดฝอยนี้นอกจากนี้การเพิ่มความยาวท่อจาก 3.65 เป็น 3.96 ม. อีกครั้งจะช่วยลดแรงดันตกคร่อมสังเกตได้ว่าตลอดระยะเวลานี้ ความดันลดลงจะลดลงต่ำกว่าระดับที่เหมาะสมซึ่งจะช่วยลด COP ของตู้เย็นดังนั้น ลูปแรงดันคงที่แสดงให้เห็นว่าเส้นเลือดฝอยขนาด 3.65 ม. ให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในตู้เย็นนอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของแรงดันตกจะเพิ่มการใช้พลังงาน
จากผลการทดลองจะเห็นได้ว่าความสามารถในการทำความเย็นของสารทำความเย็น R152a ลดลงตามความยาวท่อที่เพิ่มขึ้นคอยล์แรกมีความสามารถในการทำความเย็นสูงสุด (-12°C) และคอยล์ที่สามมีความสามารถในการทำความเย็นต่ำสุด (-16°C)ประสิทธิภาพสูงสุดทำได้ที่อุณหภูมิคอยล์เย็น -12 °C และความยาวแคปิลลารี 3.65 ม.กำลังของคอมเพรสเซอร์จะลดลงตามความยาวของเส้นเลือดฝอยที่เพิ่มขึ้นกำลังไฟฟ้าเข้าของคอมเพรสเซอร์สูงสุดที่อุณหภูมิคอยล์เย็น -12 °C และต่ำสุดที่ -16 °Cเปรียบเทียบการอ่านค่า CFD และแรงดันดาวน์สตรีมสำหรับความยาวของเส้นเลือดฝอยจะเห็นได้ว่าสถานการณ์จะเหมือนกันทั้งสองกรณีผลการวิจัยพบว่าประสิทธิภาพของระบบเพิ่มขึ้นเมื่อความยาวของเส้นเลือดฝอยเพิ่มขึ้นเป็น 3.65 ม. เทียบกับ 3.35 ม. และ 3.96 ม.ดังนั้นเมื่อความยาวของเส้นเลือดฝอยเพิ่มขึ้นตามจำนวนหนึ่ง ประสิทธิภาพของระบบก็จะเพิ่มขึ้น
แม้ว่าการประยุกต์ใช้ CFD กับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจะช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับไดนามิกและฟิสิกส์ของการดำเนินการวิเคราะห์เชิงความร้อน แต่ข้อจำกัดจำเป็นต้องมีการพัฒนาวิธี CFD ที่เร็วกว่า ง่ายกว่า และราคาถูกกว่าสิ่งนี้จะช่วยเราเพิ่มประสิทธิภาพและออกแบบอุปกรณ์ที่มีอยู่ความก้าวหน้าในซอฟต์แวร์ CFD จะช่วยให้สามารถออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพได้โดยอัตโนมัติ และการสร้าง CFD ผ่านทางอินเทอร์เน็ตจะเพิ่มความพร้อมใช้งานของเทคโนโลยีความก้าวหน้าทั้งหมดนี้จะช่วยให้ CFD กลายเป็นสาขาที่เติบโตเต็มที่และเป็นเครื่องมือทางวิศวกรรมที่ทรงพลังดังนั้นการประยุกต์ใช้ CFD ในด้านวิศวกรรมความร้อนจะกว้างขึ้นและเร็วขึ้นในอนาคต
Tasi, WT อันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFC) การทบทวนความเสี่ยงจากการระเบิดเจ. เคโมสเฟียร์ 61, 1539–1547https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.03.084 (2005)
Johnson, E. ภาวะโลกร้อนเนื่องจากสาร HFCวันพุธ.การประเมินผลกระทบเปิด 18, 485-492.https://doi.org/10.1016/S0195-9255(98)00020-1 (1998)
Mohanraj M, Jayaraj S และ Muralidharan S. การประเมินเปรียบเทียบทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมกับสารทำความเย็น R134a ในตู้เย็นในครัวเรือนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน.1(3), 189–198.https://doi.org/10.1007/s12053-008-9012-z (2008)
Bolaji BO, Akintunde MA และ Falade การวิเคราะห์ประสิทธิภาพเชิงเปรียบเทียบของสารทำความเย็น HFC ที่เป็นมิตรต่อโอโซน 3 ชนิดในตู้เย็นแบบอัดไอhttp://repository.fuoye.edu.ng/handle/123456789/1231 (2011)
Bolaji BO การศึกษาทดลองการใช้น้ำยา R152a และ R32 เพื่อใช้ทดแทน R134a ในตู้เย็นในครัวเรือนพลังงาน 35(9), 3793–3798https://doi.org/10.1016/j.energy.2010.05.031 (2010)
Cabello R., Sanchez D., Llopis R., Arauzo I. และ Torrella E. การเปรียบเทียบการทดลองของสารทำความเย็น R152a และ R134a ในหน่วยทำความเย็นที่ติดตั้งคอมเพรสเซอร์สุญญากาศภายในเจตู้เย็น60, 92–105.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2015.06.021 (2015)
Bolaji BO, Juan Z. และ Borokhinni FO ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของสารทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม R152a และ R600a เพื่อทดแทน R134a ในระบบทำความเย็นแบบอัดไอhttp://repository.fuoye.edu.ng/handle/123456789/1271 (2014)
Chavkhan, SP และ Mahajan, PS การประเมินเชิงทดลองเกี่ยวกับประสิทธิผลของ R152a เพื่อทดแทน R134a ในระบบทำความเย็นแบบอัดไอภายใน J. กระทรวงกลาโหมโครงการ.ถังเก็บ5, 37–47 (2558)
Bolaji, BO และ Huang, Z. การศึกษาประสิทธิภาพของสารทำความเย็นไฮโดรฟลูออโรคาร์บอนที่ทำให้โลกร้อนต่ำบางชนิดเพื่อทดแทน R134a ในระบบทำความเย็นเจ.อิง.นักฟิสิกส์ความร้อน23(2), 148-157.https://doi.org/10.1134/S1810232814020076 (2014)
Hashir SM, Srinivas K. และ Bala PK การวิเคราะห์พลังงานของ HFC-152a, HFO-1234yf และ HFC/HFO ผสมผสานกันเพื่อทดแทน HFC-134a โดยตรงในตู้เย็นภายในบ้านสตรอยนิคกี้ คาโซปิส เจ. เมคโครงการ.71(1), 107-120.https://doi.org/10.2478/scjme-2021-0009 (2021)
Logeshwaran, S. และ Chandrasekaran, P. CFD การวิเคราะห์การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติในตู้เย็นในครัวเรือนที่อยู่กับที่เซสชัน IOPละครโทรทัศน์เรื่อง Alma Materวิทยาศาสตร์.โครงการ.1130(1), 012014 https://doi.org/10.1088/1757-899X/1130/1/012014 (2021)
Aprea, C. , Greco, A. และ Maiorino, A. HFO และไบนารีผสมผสานกับ HFC134a เป็นสารทำความเย็นในตู้เย็นในครัวเรือน: การวิเคราะห์พลังงานและการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมใช้อุณหภูมิโครงการ.141, 226-233.https://doi.org/10.1016/j.appltheraleng.2018.02.072 (2018)
Wang, H., Zhao, L., Cao, R. และ Zeng, W. การเปลี่ยนสารทำความเย็นและการเพิ่มประสิทธิภาพภายใต้ข้อจำกัดในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเจ.เพียว.ผลิตภัณฑ์.296, 126580 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126580 (2021)
Soilemez E., Alpman E., Onat A. และ Hartomagioglu S. ทำนายเวลาการทำความเย็นของตู้เย็นในครัวเรือนด้วยระบบทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริกโดยใช้การวิเคราะห์ CFDภายในเจตู้เย็น123, 138-149.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2020.11.012 (2021)
Missowi, S. , Driss, Z. , Slama, RB และ Chahuachi, B. การวิเคราะห์เชิงทดลองและเชิงตัวเลขของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบขดลวดแบบขดลวดสำหรับตู้เย็นในครัวเรือนและเครื่องทำน้ำร้อนภายในเจตู้เย็น133, 276-288.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2021.10.015 (2022)
Sánchez D., Andreu-Naher A., Calleja-Anta D., Llopis R. และ Cabello R. การประเมินผลกระทบด้านพลังงานของทางเลือกต่างๆ แทนสารทำความเย็น GWP R134a ต่ำในตู้แช่เครื่องดื่มการวิเคราะห์เชิงทดลองและการเพิ่มประสิทธิภาพของสารทำความเย็นบริสุทธิ์ R152a, R1234yf, R290, R1270, R600a และ R744การแปลงพลังงานเพื่อปกครอง256, 115388 https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.115388 (2022)
โบริการ์ SA และคณะกรณีศึกษาการวิเคราะห์เชิงทดลองและสถิติการใช้พลังงานของตู้เย็นในครัวเรือนการวิจัยเฉพาะที่อุณหภูมิ.โครงการ.28, 101636 https://doi.org/10.1016/j.csite.2021.101636 (2021)
Soilemez E., Alpman E., Onat A., Yukselentürk Y. และ Hartomagioglu S. เชิงตัวเลข (CFD) และการวิเคราะห์เชิงทดลองของตู้เย็นในครัวเรือนแบบไฮบริดที่ผสมผสานระบบทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริกและการบีบอัดไอภายในเจตู้เย็น99, 300–315.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2019.01.007 (2019)
Majorino, A. และคณะR-152a เป็นสารทำความเย็นทางเลือกแทน R-134a ในตู้เย็นในครัวเรือน: การวิเคราะห์เชิงทดลองภายในเจตู้เย็น96, 106-116.https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2018.09.020 (2018)
Aprea C., Greco A., Maiorino A. และ Masselli C. ส่วนผสมของ HFC134a และ HFO1234ze ในตู้เย็นในบ้านภายใน เจ.ฮอท.วิทยาศาสตร์.127, 117-125.https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2018.01.026 (2018)
Bascaran, A. และ Koshy Matthews, P. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของระบบทำความเย็นแบบอัดไอโดยใช้สารทำความเย็นที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนต่ำเจ. วิทยาศาสตร์ภายในถังเก็บปล่อย.2(9), 1-8 (2555)
Bascaran, A. และ Cauchy-Matthews, P. การวิเคราะห์ทางความร้อนของระบบทำความเย็นแบบอัดไอโดยใช้ R152a และสารผสม R429A, R430A, R431A และ R435Aเจ. วิทยาศาสตร์ภายในโครงการ.ถังเก็บ3(10), 1-8 (2555).
เวลาโพสต์: 14 ม.ค. 2023