مدل‌سازی و توسعه کُدِ تحلیلِ ترمودینامیکی کندانسور میکروکانال جهت کاربرد در سامانه‌های تهویه مطبوع

مبدل‌های حرارتی نقش بسیار عمده‌ای را در تجهیزات مختلف ایفا می‌کنند. رویکرد جدید در این خصوص استفاده از مبدل‌های حرارتی میکروکانال است که با افزایش نرخ انتقال حرارت در واحد سطح و یا وزن، نسبت به مبدل‌های حرارتی سنتی به کاندیدای اصلی برای استفاده در تجهیزات مختلف مبدل شده‌اند. در سیکل‌های تبرید این مبدل‌ها معمولاً در کندانسورهای هوایی به‌کار می‌روند. در پژوهش حاضر، یک کُد تحلیلی برای شبیه‌سازی و طراحی کندانسورهای میکروکانال توسعه داده شده است. در این شبیه‌سازی به‌جای استفاده از فرمولاسیون تعیین ضریب انتقال حرارت برای کانال‌های تکی مانند روابط دابسون و چاتو، از فرمولاسیون مرتبط با لوله‌های چندکاناله استفاده شده است که به ساختار چندکاناله بودن لوله‌های میکروکانال نزدیک‌تر است و این فرمولاسیون از منابع معتبر و جدید استخراج شده‌اند که دارای دقت بالایی هستند. این کُد در نرم‌افزار حلگر معادلات مهندسی نوشته شده است زیرا دارای پایگاه داده قدرتمندی برای مبردهای مختلف دارد. برای صحت‌سنجیِ کُد توسعه داده شده، چهار کندانسور در ابعاد مختلف و با مبردهای مختلف انتخاب شدند تا داده‌های کُد توسعه داده شده با داده‌های تجربی معتبر موجود برای این چهار کندانسور و همچنین داده‌های کُدهای تحلیلی گذشته مورد مقایسه قرار گیرند. نتایج نشان می‌دهد که دقت کد توسعه داده شده نسبت به کارهای قبلی دارای دقت بسیار بالاتری است و با خطای حدود کمتر از 10% ظرفیت گرمایی کندانسور و دمای سمت هوا و مبرد را تخمین می‌زند. کد توسعه داده شده، در روند طراحی و بهینه‌سازی مبدل‌های حرارتی، صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه ایجاد خواهد کرد.

modeling and development of microchannel condenser thermodynamic analysis code used in air conditioning systems

heat exchangers play a very important role in various equipment. the new approach in this field is the use of microchannel heat exchangers, which, by increasing the heat transfer rate per unit of surface area or weight, have become the main candidates for use in different equipment compared to traditional heat exchangers. in refrigeration cycles, these heat exchangers are usually used in air condensers. in this research, an analytical code has been developed for the simulation and design of the microchannel condensers. in this simulation, instead of using the formulas for determining the single channel heat transfer coefficient such as dobson and chato relations, formulas related to multi channel tubes have been used, which are extracted from reliable and new sources and have high accuracy. this code is written in engineering equation solving software due to having a powerful database for different refrigerants. for the validation of the developed code, four condensers of different dimensions and with different refrigerants were selected to compare the data of the developed code with valid experimental data available for these four condensers as well as the data of past analytical codes. the results show that the accuracy of the developed code is much higher than the previous works and it estimates the heat capacity of the condenser and the temperature of the air and refrigerant side with an error of less than 10%. the developed code provides significant cost savings in the design and optimization process of heat exchangers.