Virbalinio kondensatoriaus šilumos mainai esant natūraliai ir mišriai konvekcijai

Abstract

Buitinių šaldytuvų veikimo efektyvumą gerokai lemia kondensatoriaus efektyvumas. Kondensatorius – tai vertikalus metaliniais strypeliais briaunuotas gyvatuko formos šilumos mainų aparatas, kuris kondensacijos šilumą pašalina natūraliosios konvekcijos sąlygomis. Kondensatoriaus aukštis gerokai nulemia turbulentinį tekėjimo režimą. Kita vertus, kylantis oras šyla, ir tai mažina mainų efektyvumą. Dirbtinai padidinę oro judėjimo greitį sukuriame mišriosios konvekcijos sąlygas ir pasiekiame ne tik didesnį šilumos atidavimo koeficientą, bet ir vėsesnio oro pasiurbimą į mainų zoną iš šoninių erdvių. Darbe atlikta šitokių šilumokaičių natūraliosios ir mišriosios konvekcijos tyrimų literatūros apžvalga. Atlikti kondensatoriaus šilumos mainų eksperimentiniai tyrimai tiek realiomis sąlygomis, kai kondensatorius dirba šaldymo sistemos sudėtyje, tiek laboratorinėmis specialaus stendo pagalba. Remiantis gautais rezultatais ir prielaida, kad kondensacijos temperatūrą lemia išorinių mainų efektyvumas, sukurtas matematinis modelis kondensatoriaus geometrinių dydžių optimizavimui, siekiant minimalių metalo sąnaudų. Raktažodžiai: kondensatorius, natūralioji konvekcija, šilumos atidavimo koeficientas, modeliavimas, mišrioji konvekcija