Experimental investigation of the effect of twisted tape insert geometry on heat transfer performance in pipe flow
Boru akışında ısı transferi performansına burgulu şerit geometrisinin etkisinin deneysel incelenmesi
- Tez No: 1019120
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELÇUK SELİMLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, her bir tip için üç farklı büküm oranı (TR) (2, 3 ve 4) benimsenerek, bükümlü bant teknolojisi kullanılarak bakır boruda konveksiyonel ısı transferinin verimli tekniklerle iyileştirilme olasılığı araştırılmıştır. Bükülmüş bantlar, esas olarak ikincil girdap akışından kaynaklanan basınç düşüşündeki artışla doğrudan ilişkili olan ısı transferini iyileştirmek için uygulanır. Bu makale, düzgün ısı akısı ve tek fazlı laminer su akışı altında bir bakır tüpteki bükülmüş bantların termal ve hidrodinamik özellikleri üzerine deneysel araştırmayı sunmaktadır. Tüp, delikli bükülmüş bant (PT), tipik bir bükülmüş bant (TT) ve pürüzlü bükülmüş bant (JT) ile donatılmıştır. Deneysel veriler, Reynolds sayılarının (500 ≤ Re ≤ 2300) ve büküm oranlarının (2,0 ≤ y/w ≤ 4,0) termal ve hidrodinamik özellikler üzerindeki etkisini analiz etmek için elde edildi. Nusselt sayısının boş bir tüpe göre maksimum yüzdelik artışı TT, PT ve JT için sırasıyla %84,06, %85 ve %85,4 civarındadır. En büyük Performans Değerlendirme Kriterleri (PEC) değeri, 2'lik bir büküm oranına sahip PT için 4,68'di. Nusselt sayısının boş bir tüpe göre maksimum yüzdelik artışı TT, PT ve JT için sırasıyla %84,06, %85 ve %85,4 civarındadır. En büyük Performans Değerlendirme Kriterleri (PEC) değeri, 2'lik bir büküm oranına sahip PT için 4,68'di. Düz test tüpü verileri, referans değerleriyle karşılaştırıldığında sırasıyla yaklaşık ±%5,24 ve ±%10,49'luk varyasyonlar gösteren, deneysel korelasyonlar kullanılarak sürtünme faktörü ve Nusselt sayısı için doğrulandı. TT için, Nusselt sayısı deneysel verilerle uyumluydu, deneysel korelasyonlar kullanılarak doğrulandığında ise maksimum varyans ±%11,7 idi
Özet (Çeviri)
In this study, we investigated the possibility of improving convection heat transfer using efficient techniques in a copper tube using twisted band technology, where three twist ratios (TR) were adopted for each type: 2, 3, and 4. Twisted tapes are applied to improve heat transfer, which is directly related to a rise in pressure drop primarily because of the secondary swirl flow. This paper presents experimental research on the thermal and hydrodynamic characteristics of twisted tapes in a copper tube under uniform heat flux and a single-phase laminar water flow. The tube is equipped with a perforated twisted tape (PT), a typical twisted tape (TT), and a jagged twisted tape (JT). Experimental data was obtained to analyze the influence of Reynolds numbers (500 ≤ Re ≤ 2300) and twist ratios (2.0 ≤ y/w ≤ 4.0) on thermal and hydrodynamic characteristics. The maximum percentage augmentation of Nusselt number relative to an empty tube is around 84.06%, 85%, and 85.4% for TT, PT, and JT, respectively. The greatest Performance Evaluation Criteria (PEC) value was 4.68 for PT with a twist ratio of 2. The plain test tube data was validated for the friction factor and the Nusselt number using empirical correlations, showing variations of approximately ±5.24% and ±10.49%, respectively, when compared to reference values. For TT, the Nusselt number agreed with the experimental data, while the maximum variance was ± 11.7% when validated using empirical correlations.
Benzer Tezler
- Parametric study of heat transfer and pressure drop characteristics in a tube using different types of inserts
Farklı türde uçlar kullanan bir tüpte ısı aktarımı ve basınç düşmesi özelliklerinin parametrik incelemesi
LUAY BADR HAMAD AL-DOORI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HABIB GHANBARPOURASL
- Bir boru içerisine cidardan ayrık olarak yerleştirilmiş çeşitli tipteki şerit elemanların ısı transferi iyileştirmesine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of heat transfer enhancement in a tube with various types of twisted tapes installed separately from the tube wall
ESRA AKÇADIRCI
Doktora
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
- Düzlemsel güneş kollektör borusu içerisinde kıvrılmış şerit kulanımının ısı transferine etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of effect to heat transfer of using twisted tape into tube of flat plate solar collector
İSMAİL İLKE KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZSOY
- Boru içerisine cidardan ayrık olarak yerleştirilen delikli şerit elemanların ısı transferi ve basınç düşümüne etkisinin incelenmesi
The investigation of the effect of loose-fit perforated twisted tapes in a tube on heat transfer and pressure drop
ERSİN KARAKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SİBEL GÜNEŞ
- Burulmuş dalgalı şerit elemanların türbülanslı boru akışlarında ısı transferi ve sürtünme faktörüne etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of wavy twisted tapes on heat transfer and friction factor in turbulent flows pipe
SONER ÖRS
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AZİZ HAKAN ALTUN