Condensation heat transfer coefficients of enhanced tubes with alternative refrigerants for CFC11 and CFC12

• Published in: International journal of refrigeration 1999, Vol.22 (7), p.548-557
• Main Authors: Jung, Dongsoo, Kim, Chong-Bo, Cho, Sungjun, Song, Kilhong
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; Chlorofluorocarbons; Condensation; Cooling; Energy; Energy. Thermal use of fuels; Exact sciences and technology; Frigorigène; Heat transfer; Heat transfer coefficients; Pressure; R11; R12; R123; R134; R134a; Refrigerant; Refrigerants; Refrigerating engineering; Refrigerating engineering. Cryogenics. Food conservation; Replacement; Substitut; Temperature; Theoretical studies. Data and constants. Metering; Thermal variables measurement; Transfert de chaleur
• ISSN: 0140-7007; 1879-2081
• DOI: 10.1016/S0140-7007(99)00020-1

In this study, condensation heat transfer coefficients (HTCs) of a plain tube, low fin tube, and Turbo-C tube were measured for the low pressure refrigerants CFC11 and HCFC123 and for the medium pressure refrigerants CFC12 and HFC134a. All data were taken at the vapor temperature of 39°C with a wall subcooling of 3–8°C. Test results showed that the HTCs of HFC123, an alternative for CFC11, were 8.2–19.2% lower than those of CFC11 for all the tubes tested. On the other hand, the HTCs of HFC134a, an alternative for CFC12, were 0.0–31.8% higher than those of CFC12 for all the tubes tested. For all refrigerants tested, the Turbo-C tube showed the highest HTCs among the tubes tested showing almost an 8 times increase in HTCs as compared to the plain tube. Nusselt's prediction equation yielded a 12% deviation for the plain tube data while Beatty and Katz's prediction equation yielded a 20.0% deviation for the low fin tube data. Dans cette étude, on a mesuré les coefficients de transfert de chaleur de condensation (HTC) pour un tube lisse, un tube à ailette basse, et un tube Turbo-C avec des frigorigènes CFC11 et HCFC123 à basse pression et des frigorigènes à moyenne pression CFC12 et HFC134a. Toutes les données ont été obtenues avec une température de vapeur de 39°C avec sous-refroidissement des parois de 3 à 8°C. Les résultats des essais ont montré que les HTC de HFC123 (frigorigène de remplacement pour le CFC11) etaient inférieurs de 8,2 à 19,2 % à ceux de CFC11 pour tous les tubes testés. Cependant, les HTC de HFC134a (un frigorigène de remplacement de CFC12) étaient supérieurs de 0 % à 31,8 % à ceux de CFC12 pour tous les tubes testés. Pour tous les frigorigènes testés, le tube Turbo-C a montré le HTC le plus élevé parmi les tubes testés, avec une augmentation de HTC de quasiment 8 par rapport à celui du tube lisse. L'équation de Nusselt prévoit une déviation de 12,0 % pour les données de tube lisse tandis que l'équation de Beatty et Katz montre une déviation de 20,0 % pour les données de tube à ailette basse.