Hermetik Kompresör Bileşenleri Arasındaki Isı Geçişinin İncelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, hermetik soğutucu akışkan kompresörlerindeki ısı geçişi prosesleri teorik ve deneysel olarak incelenmiş; kompresör bileşenleri üzerinde gerçekleştirilen çeşitli tasarımların, kompresör bileşenleri arasındaki ısı geçişine; dolayısıyla kompresör performansına etkisi irdelenmiştir. Tez çalışmasının üç ana kısmından ilkini oluşturan ölçüm çalışmaları kapsamında; yüksek frekansta sıcaklık ölçümünün, kompresör içerisinde uygulanabilirliği incelenmiş; kompresör içerisinde belirlenen noktalarda termokupllarla sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilerek, kompresör içi sıcaklık haritası elde edilmiş ve kompresör üzerinde belirlenen noktalarda ısı akısı ölçümleri yapılmıştır. Tez çalışmasının ikinci kısmını oluşturan kavramsal tasarımlar kapsamında hem kompresör ısı geçiş ağının anlaşılması, hem de elde edilen bilgiler ışığında kompresör performansının arttırılması amacıyla kompresör üzerinde ve içerisinde çeşitli tasarımlar gerçekleştirilmiştir. Bu kısımda öncelikle, kompresör muhafazasının bir fan yardımı ile soğutulmasına yönelik bir hava kanalı tasarlanmış ve farklı fan voltaj değerlerinde çalıştırılarak sıcaklık ve performans ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın akabinde, kompresör yağ miktarı azaltılarak, yağ miktarının kompresör bileşenlerinin sıcaklıkları ve kompresörün performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yağ savurma borusunun kaldırılması ile ilgili olarak yapılan çalışmalarda; yağın, kompresör üzerindeki soğutma etkisi irdelenmiştir. Bu kısmın son bölümünde egzoz susturucusu ve egzoz borusunun muhafaza içindeki ısıtma etkisinin kompresör performansına ve komponentlerin sıcaklıklarına olan etkisi araştırılmıştır. Tez çalışmasının son adımı olarak, kompresör içi farklı kontrol hacimlerine ayrılarak bu hacimler arasındaki ısı geçişi mekanizmaları belirlenmiştir. Böylece, kompresöre ait ısı geçiş ağı oluşturularak, bu ağın analitik olarak modellenmesi sağlanmıştır.

In this study, heat transfer process’ among the hermetic compressor components is studied theoretically and experimentally. In the experimental part of the study, conceptual designs on the components of the hermetic compressor were made to examine the effects on the heat transfer characteristics among the components and also compressor performance. The measurements on the compressor includes; the investigation of the applicability of the high frequency temperature measurements in compressors, temperature measurements of the compressor components by using the thermocouples and analysing the thermal map of the compressor and also realizing the heat flux measurements, which were conducted on the specified components of the compressor . In the second major subject of the thesis, conceptual designs, which affect the heat transfer on the components and performance of the compressor, are applied. Firstly, an air duct with a fan application was designed to improve the heat transfer coefficient of the compressor shell. Secondly, the amount of the oil in the crankcase was reduced for researching the impression of the oil volume on the performance and the temperature distribution of the compressor. In additon to this, oil impelling tube was eliminated to obtain the cooling effect of the oil in the compressor. Finally, discharge tube and muffler’s heating effects in the compressor are examined through this study. In the last step of the thesis, compressor is divided to different control volumes for determing the heat transfer characteristics. Creating the heat transfer network and modelling this network are the main scopes of this section.