An Experimental Study on Flow Characteristics of R134a in a Small Diameter Tube

세관내 R-134a의 유동특성에 관한 실험적 연구

The flow characteristics of R-134a in a small diameter tube was investigated experimentally. An experimental apparatus was consisted of a magnetic gear pump, an evaporator, a sight-glass, a condenser and a measurement instruments. The sight-glass for flow pattern observations was located at the inlet and outlet of the evaporator. The experiment was carried out to show the flow characteristics of R-134a in a small diameter tube. Mass flux of refrigerants was ranged from 100 to 1000 $kg/m^2s$, the saturation temperature was $30^{\circ}C$. In the flow patterns during evaporation, the annular flow in a 2 mm inner diameter tube occurred at a relatively lower quality and mass velocity, compared to that in a 8 mm inner diameter tube. The evaporation flow pattern in a small diameter tube has been shown major deviations with the Baker, Mandhane and Taitel-Dutler's flow pattern maps but it was similar to the Dobson's flow pattern map.

본 논문은 세관내 R-134a의 유동특성을 실험적으로 조사한 것이다. 이에 대한 실험장치는 마그네틱 기어 펌프, 증발기, 수액기, 사이트 글라스, 응축기 계측기로 구성된다. 유동양식을 관찰하기 위한 사이트 글라스는 증발기 입출구에 설치하였다. 실험은 세관내 R-22와 R-134a의 유동특성을 살펴보기 위해서 수행되었다. 이에 대한 실험변수인 냉매질량 유속은 100에서 1000 $kg/m^2s$이고, 포화온도는 $30^{\circ}C$이다. 증발과정 중의 유동양식에서 2 mm의 세관내 환상유동은 8 mm관의 대구경관에 비해 저건도와 저질량유속에서 발생하였다. 본 실헐 결과와 종래의 유동양식 선도와 비교한 결과, 2 mm의 세관내 증발 유동양식은 Baker, Mandhane, Taitel-Dukler의 유동양식 선도와는 큰 차이를 보였지만, Dobson의 유동양식 선도와는 좋은 일치를 보였다.