ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΝΕΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ

Abstract

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΥΤΗΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΕ Η ΜΕΤΡΗΣΗ , ΜΕ ΥΨΗΛΗ ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΝΕΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΜΕ ΤΗ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΣΥΡΜΑΤΟΣ ΣΕ ΜΗ ΜΟΝΙΜΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ . ΓΙΑ ΤΟ ΛΟΓΟ ΑΥΤΟ ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΕ Ο ΝΕΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΕΦΑΡ ΜΟΓΗΣ ΤΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ , Ο ΟΠΟΙΟΣ ΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΕΙΤΗΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΛΥΣΗ , ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ , ΤΟΥ ΟΛΟΚΛΗΡΟΜΕΝΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΩΝ ΜΕΡΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΦΟΥΝ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙΑ ΤΗΣ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ . ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΔΙΟΡΘΩΝΟΝΤΑΙ ΤΑ ΛΑΘΗ ΤΟΥ ΤΡΟΠΟΥ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΗΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΩΝ ΑΡΑΙΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΜΕ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΗΝ ΕΠΕΚΤΑΣΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ , ΓΙΑΠΡΩΤΗ ΦΟΡΑ , ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΑΥΤΗ ΠΕΡΙΟΧΗ . ΕΠΙΠΛΕΟΝ , ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΚΑΙ ΕΠΙΛΥΕΤΑΙ Α) ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ ΜΕΡΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΣΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΚΑΙ Β) ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΤΟ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ ΜΕΡΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΟ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΛΕΥ ΘΕΡΗΣ ΣΥΝΑΓΩΓΗΣ ΣΤΗΝ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ.ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ, ΣΧΕΔΙΑΣΤΗΚΑΝ ΚΑΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΔΥΟ ΝΕΕΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ , ΓΙΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΡΕΥΣΤΩΝ , ΣΕ ΜΙΑ ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΗ ΠΕΡΙΟΧΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ ΚΑΙ ΠΙΕΣΕΩΝ , ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΣΥΡΜΑΤΟΣ ΣΕ ΜΗ ΜΟΝΙΜΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ . ΜΕ ΤΙΣ ΔΥΟ ΝΕΕΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΜΕΤΡΗΘΗΚΕ ΜΕ ΑΚΡΙΒΕΙΑ +-0,5% Η ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΥΓΡΟΥ ΤΟΛΟΥΟΛΙΟΥ , ΟΚΤΩ ΝΕΩΝ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΨΥΚΤΙΚΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΣΤΗΝ ΥΓΡΗ ΦΑΣΗ ΚΑΙ ΤΡΙΩΝ ΣΤΗ ΦΑΣΗ ΤΩΝ ΑΤΜΩΝ.

THE MAIN OBJECTIVE OF THIS THESIS WAS THE ACCURATE,EXPERIMENTAL MEASUREMENT OF THERMAL CONDUCTIVITY OF NEW ALTERNATIVE REFRIGERANTS, USING THE TRANSIT HOT-WIRE-METHOD (THW). A NUMERICAL SOLUTION OF THE COMPLETE, PARTIAL DIFFERENTIAL WORKING SET OF EQUATION S, WHICH DESCRIBES, FULLY , THE REAL EXPERIMENTAL SITUATION, WAS DEVELOPED , USING THE FINITE ELEMENT METHOD (FEM). THE NEW NUMERICAL APPROACH A)FULLY AGREES WITH THE ANALYTICAL SOLUTION OF THE THW METHOD , USED SO FAR, FOR THE ACCURATE CALCULATION OF THER MAL CONDUCTIVITY OF LIQUIDSAND GASEA AT MODERATED PRESSURES AND B) CALCULATES ACCURATELY, FOR THE FIRSTTIME , THE THERMAL CONDUCTIVITY OF GASES IN THE LOW PRESSURE, LOW DENSITY REGION, WHERE THE ANALYTICAL SOLUTION FAILED BEFORE. IN ADDITION, THE COMPLET ESET OF PARTIAL DIFFERENTIAL QUESTIONS, WHICH DESCRIBES THE COMPRESSION WORK IN THE THW METHOD , WAS DEVELOPED AND SOLVED ANALYTICALLY AND NUMERICALLY , REVEALING ITS NEGLIGBLE INFLUENCE ON THE IMPLEMENTATION OF THE METHOD . FURTHERMORE, THE COMPLETE SET OF PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS, WHICH DESCRIBES THE FREE CONVECTION MECHANISM IN THE APPLICATION OF THE EXPARIMENTAL METHOD, WAS SOLVED NUMERICALLY USING FINITE DIFFERENCE METHOD. BASED ON THE THEORITICAL DEVELOPMENT OF THE METHOD , TWO NEW TRANSIENT HO T-WIRE INSTRUMENTS WERE DESIGNED AND CONSTRUCTED , ONE FOR EXPERIMENTAL MEASURMENTS IN THE LIQUID PHASE AND ONE FOR THE GAS PHASE. THE NEW INSTRUMENTS WERE USED FOR THE THERMALCONDUCTIVITY MEASURMENTS OF LIQUID TOLUENE , EIGHT NEW ALTERNATIVE REFRIGERANT S IN THE LIQUID PHASE AND THREE NEW ALTERNATIVE REFR