Підвищення теплотехнічних характеристик випарника холодильної машини за допомогою наночасток

Анотація

В роботі наведена інформація про перспективи використання наночасток для покращення термодинамічних характеристик теплообмінних апаратів холодильної машини, працюючої на ізобутані. Вплив нанодомішок розглянутий на прикладі експериментального дослідження випарника. Об’єктом дослідження є випарник холодильної машини, працюючої у складі калориметричного стенду. Параметрами, на які зверталась увага в експерименті були коефіцієнт теплопередачі та коефіцієнт тепловіддачі. Одним з найбільш проблемних місць є використання зразкових манометрів та термометрів, що вимагали зняття даних вручну. Проблему можна усунути за допомогою заміни аналогових приладів на цифрові з постійним зняттям параметрів та автоматичним занесенням і обробкою їх комп’ютером. Також для встановлення режиму вимагалось багато часу.

В ході дослідження отримані дані, що при використанні нанофлюідів як робочого тіла можливе підвищення коефіцієнта теплопередачі на 21 % при режимі з температурою кипіння –20 ºС і температурою конденсації 40 ºС. А також на 18,1 % при режимі з температурою кипіння –15 ºС. Коефіцієнт тепловіддачі у випарнику вдається підвищити до 7,5 %. Це пов’язано з тим, що запропонований метод внесення часток оксида титана до робочого тіла холодильної машини призводить до підвищення теплопровідності, а отже і до покращення теплопередачі у теплообмінних апаратах. Використання нанофлюідів дозволяє істотно підвищити тепломассообменні характеристики холодоагенту, у порівнянні з засобами, що вимагають конструктивних змін в схемі холодильної машини, зменшити температурні перепади на поверхнях конденсатора і випарника. І в результаті знизити відношення тисків кипіння і конденсації, а отже і споживану холодильною машиною електричну потужність без внесення додаткових елементів до апарата. Галузями раціонального застосування даних добавок є підприємства і виробництва холодильних машин малої продуктивності, включаючи побутову техніку.