Tiedosto on linkkitiedosto: avaa projekti selaimessa kaksoisnapsauttamalla sitä tai valitse se Avaa-toiminnolla. Vanhempia .json-tiedostoja voidaan edelleen avata. Projektitiedoston tavoin se sisältää kaikki projektin tiedot – jaa se vain niille, jotka saavat nähdä ne.
| Osa | Massavirta [kg/s] | Tiheys [kg/m³] | Sisähalkaisija [mm] | Nopeus [m/s] | Re | f (Darcy) | Pituus [m] | Δp [bar] | Δp/m [Pa/m] | Huomautus |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sisääntulo | 3.15e-4 | 528,5 | 0,6 | 2,11 | – | – | 0 | 0,0177 | – | häviö K = 0,5 plus kiihtyvyys nestenopeuteen |
| Nestefaasio | 3.15e-4 | 528,5 | 0,6 | 2,11 | 5 280 | 0,0373 | 5,74 | 4,26 | 74 100 | yksifaasinen neste, kunnes kyllästyspaine saavutetaan |
| Kaksifaasialue | 3.15e-4 | 28,66 | 0,6 | 38,9 | – | – | 0,13 | 0,759 | 586 000 | höyryosuus 0 → 0,09; tiheys ja nopeus ulostulossa Kuristuva virtaus ulostulossa. |
Sisääntulo: Δp = (1 + K)·G²/(2ρ), K = 0,5Määräliike: −dp = f·G²·v/(2d)·dz + G²·dvEnergia: h + w²/2 = vakio (miinus imulinjalämmönvaihtimen siirtämä lämpö)Kaksifaasi: v = (1 − x)·v_L + x·v_V, 1/μ = x/μ_V + (1 − x)/μ_L (McAdams)Kuristunut, kun (p_i − p_i+1) − G²·(v_i+1 − v_i) ≤ 0Kiertoprosessi: t₀ ja tc ovat kastepisteitä (EN 12900). Neste poistuu lauhduttimesta kuplapistelämpötilassa miinus alijäähdytys ja tulee kapillaariin lauhtumispaineessa. Höyrystimestä lähtee höyryä paineessa p₀ ja lämpötilassa t₀ + tulistus. Aineominaisuudet CoolProp 8:sta (referenssitilanyhtälöt; seokset lämpötilaliukuineen).
Kapillaariputki: ASHRAE Handbook – Refrigeration -käsikirjassa ja Stoecker & Jonesin kuvaama homogeeninen malli: sisääntulohäviö (K = 0,5), yksifaasinen nestekitka, kunnes paine saavuttaa nesteen kyllästyspaineen, sen jälkeen adiabaattinen kaksifaasivirtaus, jossa neste ja höyry ovat samalla nopeudella (h + w²/2 vakio), laskettu 20 paineaskeleella kitkan ja kiihtyvyyden huomioiden. Kaksifaasiviskositeetti McAdamsin mukaan, kitkakerroin Churchillin mukaan (sileä vedetty kupariputki).
Kuristunut virtaus: kun painehäviö ei enää anna pituutta (−dp/dv = G²), virtaus on kriittinen; jos se tapahtuu höyrystymispaineen yläpuolella, putki päättyy siihen ja loppu paisunnasta tapahtuu suihkussa höyrystimeen – kapillaarijärjestelmän normaalitila.
Imuputken lämmönvaihdin: laskettu sen geometrian perusteella – juotettu pituus, sen alkamiskohta ja imuputken sisähalkaisija. Lämpö siirtyy kapillaariputkesta imukaasuun vastavirtauksena, jossa UA metriä kohden = 1/(1/(h_i·π·d) + 1/(h_g·π·D)); molemmat kalvokertoimet Gnielinskin mukaan (laminaarinen Nu = 3,66), imukaasun puoli on määräävä vastus, juotosliitosta ei huomioida. Kaasua seurataan solu solulta höyrystimen poistosta kapillaariputken oman lämpötilaprofiilin mukaisesti, ja kapillaariputkea ja kaasua iteroidaan, kunnes paluukaasun lämpötila ja kapillaariputkesta otettu lämpö täsmäävät (kuten Hermes, Melo & Gonçalvesin perusmalleissa). Mitattu paluukaasun lämpötila voidaan syöttää sen sijaan. Lämmönvaihdin, joka pitää nesteen alijäähdytettynä, viivästyttää höyrystymistä ja tekee putkesta huomattavasti pidemmän samalla virtaamalla.
Rajoitukset: malli antaa nesteen alkaa höyrystyä tarkalleen kyllästystilassa (ei metastabiilia viivettä), minkä vuoksi pituus on hieman liian lyhyt suurella alijäähdytyksellä; öljyä, mutkia ja kelausta ei oteta huomioon. Homogeenisten mallien julkaistut vertailut mittauksiin osoittavat massavirrassa 10–20 % suuruusluokan poikkeamia. Verrattuna ASHRAE Handbook – Refrigeration 2006, luku 44 laskentaesimerkkeihin, sovellus antaa 4–5 % enemmän virtausta adiabattiselle R134a-putkelle ja noin 8 % enemmän imulinjalämmönvaihtimella; varmista aina täytösmäärä ja tulistus koekäytössä.
Lähde liikkeelle kompressorista: sen massavirran mitoituspisteessä (höyrystymis- ja lauhtumislämpötila, alijäähdytys) on kuljettava kapillaariputken läpi. Sovellus etsii kullekin sisähalkaisijalle pituuden, joka antaa täsmälleen tämän massavirran; pidempi putki päästää läpi vähemmän, suurempi sisähalkaisija enemmän. Valitse sisähalkaisija, jonka pituus on käytännöllinen, jääkaapeissa ja pakastimissa tyypillisesti 1,5–4 m.
Laske yllä olevalla työkalulla ↑
Suurempi halkaisija ja pidempi putki on vähemmän herkkä toleransseille, lialle ja öljylle kuin lyhyt putki pienellä halkaisijalla: ±0,02 mm:n poikkeama 0,6 mm:n halkaisijassa muuttaa virtausta noin 8 %. Hyvin lyhyitä putkia (alle 0,5 m) on vaikea saada toimimaan oikein; hyvin pitkät ovat epäkäytännöllisiä. Sovellus suosittelee sitä kokoa, jonka pituus on lähimpänä haluamasi alueen keskikohtaa.
Laske yllä olevalla työkalulla ↑
Kylmä imukaasu jäähdyttää kapillaariputken nestettä: enemmän jäähdytystehoa kg kohden, vähemmän flash-kaasua, eikä imuputki hikoile tai huurru. Neste pysyy tällöin pidempään nesteenä ja putki läpäisee enemmän kylmäainetta metriä kohden, joten juotettu putki on pidempi kuin adiabaattinen putki samalla virtaamalla. Sovellus laskee lämmönvaihtimen juotetun pituuden ja imuputken halkaisijan perusteella; mitattu paluukaasun lämpötila voidaan syöttää sen sijaan.
Laske yllä olevalla työkalulla ↑
Kaksifaasiseoksen nopeus kasvaa sen höyrystyessä. Tietyssä kohdassa se saavuttaa kriittisen nopeuden (äänennopeuden): höyrystymispaineen alentaminen edelleen ei enää kasvata massavirtaa. Useimmat kapillaariputkijärjestelmät toimivat kuristuneella virtauksella; tällöin putken pituus määrää massavirran ja höyrystymispaine muuttaa vain ulostulon suihkua.
Laske yllä olevalla työkalulla ↑
Kyllä, isobutaanin ja propaanin aineominaisuudet tulevat CoolPropin referenssitilanyhtälöistä. Muista, että hiilivedyt ovat palavia (A3): laitestandardit rajoittavat piirikohtaista täytöstä, eikä kapillaariputkijärjestelmässä ole nestesäiliötä, joten täytös on punnittava tarkasti.
Laske yllä olevalla työkalulla ↑HC-kylmäaineet (A3): putkimitoitus →
Julkaistut vertailut homogeenisista malleista mittauksiin adiabaattisilla putkilla osoittavat 10–20 % suuruusluokan poikkeamia massavirrassa; imulinjalämmönvaihtimen kanssa epävarmuus on suurempi. Verrattuna ASHRAE Handbookin (2006, luku 44) laskentaesimerkkeihin sovellus on massavirrassa +4…9 % sisällä. Sisähalkaisijan toleranssi yksinään aiheuttaa useamman prosentin heiton. Käytä tulosta lähtökohtana ja tarkista tulistus ja paineet koekäytössä.