1. Общая методика и проведение эксперимента
Эксперименты были проведены в межкафедральной лаборатории «Технологии управления жизненным циклом машин и оборудования», где была разработана экспериментальная установка (рисунок 1). Установка расположена в отдельном помещении с ограниченной циркуляцией окружающего воздуха.
В качестве средств измерения температурных показаний были использованы инфракрасный термометр модели FLUKE 568, переносной стенд СХ-1 для проверки бытовых холодильников и прибор для измерения температуры и влажности окружающей среды BC-TW4.
Рисунок 1 – Экспериментальная установка
В ходе эксперимента конденсатор был поделен на 5 секций и было определено 9 реперных точек по длине конденсатора, длина которого составляет l конд=15 м выбор которых был сделан из расчета изменения фаз агрегатного состояния хладагента.
В секциях №2 и №4 был выполнен разрез теплоотводящих проволочек, для изменения угла наклона конденсатора при помощи вставок разной дины.
Было проведено пять экспериментов с различным углом наклона конденсатора в секциях №2 и №4:
1) угол наклона конденсатора в обеих секциях Δ h =0;
2) угол наклона конденсатора в секции №2 Δ h =4мм, в секции №4 Δ h =5мм;
3) угол наклона конденсатора в секции №2 Δ h =5мм, в секции №4 Δ h =0;
4) угол наклона конденсатора в секции №2 Δ h =0, в секции №4 Δ h =0;
5) угол наклона конденсатора в секции №2 Δ h =5мм, в секции №4 Δ h =5-5, 6-6, 8-8 мм.
Далее, в установившемся режиме с конденсатора холодильного прибора (ХП) в моменты от его включения до выключения снимается массив показаний температуры в каждой точке, при этом каждому показанию температуры соответствует показатель времени, отсчет которого (времени) ведется с момента включения ХП и до момента выключения. Под включением и выключением имеется ввиду цикличная работа ХП.
Выполнить измерение показаний исследуемого холодильного прибора рекомендуется при помощи термопары. Эксперимент выполнялся в соответствии с установленными задачами. Холодильный прибор после включения в сеть выводился на устоявшийся режим. В качестве реперной точки была принята точка № 20, расположенная на расстоянии 14,25 м от начала конденсатора. Следует заметить, что в действительности замер наружной поверхности конденсатора в реперной точке происходит, а не хладагента. Для выявления температуры непосредственно хладона, необходимо учитывать коэффициент теплопередачи.
2 Исследование процессов переохлаждения при конденсации в конденсаторе с наклонными трубами
В соответствии с изложенным методом в пункте 1 исследовался процесс снятия перегрева в конденсаторе БКХ «Bosh». В качестве реперной точки была принята точка 20, расположенная в нижней секции без уклона. Предполагалось, что на этом участке конденсатора (на участке между компрессором и точкой 20) происходит снятие переохлаждения хладагента, т.е. снижение его температуры, от температуры начала конденсации до температуры уже сконденсированного хладагента.
За критерий интенсивности снятия переохлаждения был принят «критерий переохлаждения» β, равный отношению температур конденсатора в точке 20 Δ Т 20 к мощности мотор-компрессора N:
. (1)
где ΔТ20 – разница температур конденсатора в точке 20 в моменты выключения Твыкл и включения Твкл холодильного агрегата
Значения предложенных критериев оценки интенсивности снятия перегрева рассчитаны и представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Интенсивность процесса снятия переохлаждения в конденсаторе БКХ «Bosh» с горизонтальными и наклонными трубами
| Вид эксперимента | Значение критериев | |
| ΔТ20 | β | |
| Конденсатор без уклона | 0,038 | |
| Конденсатор с уклоном, секция №2 4мм, секция №4 5мм | 4,1 | 0,031 |
| Уклон в секции №2 секция №4 без уклона | 3,9 | 0,028 |
| Конденсатор с уклоном, секция №2 5мм, секция №4 5-5, 6-6, 8-8 мм | 2,7 | 0,024 |
Результаты эксперимента представлены графически на рисуке 2. 
Рисунок 2 – Динамика процесса конденсации хладагента в точках 14, 18, 20
ВЫВОДЫ
Как следует из анализа графиков (рисунок 2) динамики процесса конденсации хладагента в точке 20 и рассчитанных значений критериев Δ Т 20 и β, выявлены тенденции изменения интенсивности снятия перегрева:
1) Наличие уклона интенсифицирует процесс снятия перегрева (с увеличением уклона Δ Т 20 уменьшается с 5°С до 2,7°С и температурах Твых с 27,2°С до 24,9°С);
2) Особо явно проявляется преимущество уклона при анализе критериев β, учитывающие мощность мотор-компрассора. Как следует из таблицы 3.2 величина β изменяется по мере увеличения уклона с 0,038 до 0,024. Или принимая в качестве более информативного критерия величину, обратную β, т.е. 
, получим, что интенсивность снятия перегрева изменяется от 26,3 до 41,7. То есть можно заключить, что при уклоне в секции №4 в среднем 6,3мм снятие перегрева интенсифицируется.