Il refrigerante R513A, miscela a basso GWP alternativa all’R134a, è stato oggetto di uno studio numerico pubblicato su International Journal of Refrigeration. La ricerca ha analizzato il flow boiling in microcanali, confrontando un canale a sezione rettangolare standard (RMC) con un modello potenziato da cavità rettangolari sulle pareti (EMC).
La simulazione CFD, condotta a T di saturazione di 298 K e con portate massiche di 200, 300 e 400 kg·m⁻²·s⁻¹, ha evidenziato come le cavità favoriscano la nucleazione, interrompano la formazione di grandi bolle e migliorino la stabilità del flusso. In particolare, il coefficiente di scambio termico (HTC) dell’EMC è risultato superiore del 14%, 9% e 6% rispetto al canale liscio, a seconda della velocità di massa.
Un dato rilevante riguarda la mitigazione del fenomeno di dry-out: nel canale rettangolare semplice, a 200 kg·m⁻²·s⁻¹ e 75 kW·m⁻², si è osservata una drastica riduzione del rischio di surriscaldamento superficiale. L’introduzione delle cavità si configura dunque come una strategia efficace per incrementare il limite di Critical Heat Flux (CHF) e mantenere condizioni operative sicure.
Questi risultati confermano il ruolo delle modifiche geometriche nei microcanali come strumento per potenziare l’uso di refrigeranti alternativi a basso GWP nelle applicazioni di raffreddamento elettronico e HVAC avanzato.
