Mikrokanalni isparivači (MCE) su naširoko korištene tehnologije prijenosa topline koje se koriste u automobilskim klima uređajima. Njihov mali volumen, visoka učinkovitost i jednostavno održavanje čine ih popularnim izborom; međutim, osjetljivi su na pogrešnu distribuciju rashladnog sredstva što ima ozbiljne posljedice na toplinsku izvedbu i potrebno ga je učinkovito riješiti poboljšanjem distribucije protoka unutar njegovih kanala. Stoga ovaj rad eksperimentalno istražuje kako strukture kolektora utječu na distribuciju protoka unutar mikrokanalnih isparivača.
Mikrokanalni isparivači ovise o režimu protoka unutar svog kolektora kako bi kontrolirali kako se tekućina kreće unutar njih. Na režim protoka unutar ovih mikrokanala utječe temperatura tekućine, koja je pak određena geometrijom i silama površinske napetosti koje djeluju na ulazno rashladno sredstvo. Pogrešna distribucija može se spriječiti samo minimiziranjem gradijenata tlaka duž njihovog kolektora.
Predložene su različite strategije za smanjenje pada tlaka u isparivaču optimizacijom distribucije tekućine i pare unutar mikrokanala. Većina ovih strategija oslanja se na promjenu karakteristika protoka ili geometrije mikrokanala; iako učinkovite, njihove su primjene ograničene zbog složenosti i kapitalnih troškova; također, ne pružaju sveobuhvatna rješenja problema povezanih s distribucijom pare unutar mikrokanala isparivača.
Jedno od rješenja koja najviše obećavaju je uporaba mikrokanalnog isparivača s okomitom orijentacijom cijevi i predimenzioniranim razdjelnicima, koji osiguravaju optimalnu toplinsku izvedbu u različitim radnim uvjetima. Unutarnji razdjelnik rashladnog sredstva osigurava ravnomjerno ubrizgavanje rashladnog sredstva kroz višestruke mikrokanalne cijevi, dok veliki razdjelnici omogućuju slobodno odvod kondenzacije; osim toga, njegova okomita orijentacija sprječava nakupljanje vode na usisnom razvodniku i stjenkama isparivača.
Studije su pokazale da mikrokanalni isparivači mogu imati značajne koristi od primjene različitih strategija za kontrolu distribucije protoka unutar svojih mikrokanala. Jedna takva strategija uključuje povećanje prostora za rebra kako bi se smanjio pad tlaka na zračnoj strani izmjenjivača topline; drugi koristi projektiranje razdjelnika s ravnomjernom raspodjelom rashladnog sredstva; konačno treći modificira obje strategije mijenjajući koeficijente prijenosa topline na strani zraka i rashladnog sredstva za svaki mikrokanal pojedinačno.
Provedena su opsežna ispitivanja uspoređujući performanse mikrokanalnog isparivača u odnosu na izmjenjivač topline s okruglim cijevima, otkrivajući da je njihov pad tlaka na strani zraka manji kada je kapacitet hlađenja izjednačen. Nadalje su razvili računalni model za predviđanje ovog faktora za mikrokanalne izmjenjivače topline, otkrivši da je u dobroj korelaciji s eksperimentalnim podacima i tako pokazali kako se korištenjem može smanjiti pad tlaka na strani zraka do 27% bez utjecaja na performanse ili pouzdanost.
SC-1100 388*346.7mm auto klima uređaj MCHE kondenzatorska zavojnica mikrokanalni izmjenjivač topline
SC-1100 388*346.7mm auto klima uređaj MCHE kondenzatorska zavojnica mikrokanalni izmjenjivač topline