Geri Dön

Türbülanslı cebri konveksiyonla ısı geçişi sağlayan ısıl sistemlerin ekserji ekonomik analizi

Exergy economic analysis of the thermal systems providing heat transfer with turbulent forced convection

  1. Tez No: 136511
  2. Yazar: DOĞAN ERYENER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET CAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Ekserji analizi, Ekserji Ekonomik Optimizasyon, Isı Değiştirici Tasarımı, Exergy analysis, exergoeconomic optimization, heat exchanger design
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Trakya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 147

Özet

ÖZET Sunulan tezde, türbülanslı cebri konveksiyonla ısı geçişi sağlayan ısıl sistemler arasında, mühendislik uygulamalarında en çok kullanılan ısı değiştiricilerinin, ekseri i analizi ve ekserji ekonomik optimizasyonu yapılmıştır. Birinci aşamada, ısı değiştiricilerinde ekserji analizi yapılmıştır. Ekserji kaybı bağmtısı boyutsuzlaştınlmış ve etkinlik ile ısı geçiş birimi sayısı için, maliyet analizi yapılmaksızın, termodinamik optimumu veren eşitlikler elde edilmiştir. Isı değiştirici boyutlarının, ekserji kaybına etkisi incelenerek, sıcak ve soğuk akışkanların akış geometrilerinin optimizasyonu yapılmıştır. Isı değiştiricilerinde sabit ekserji kaybı ile ısı geçişi arasındaki ilişki incelenerek, optimum etkinlik ve ısı geçiş birimi sayısının belirlenmesi için yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Isı değiştiricilerinin hazırlık tasarımı aşaması için, geometrik parametrelerin ekserji kaybına^ etkisi, ayrıntılı olarak irdelenmiştir. Isı değiştirici tasarımı, çok değişkenli ve kısıtlamalı bir problem olarak ele alınmış ve çözümleme, doğrusal olmayan programlama teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Doğrusal olmayan programlama ile ısı değiştirici boyutları, çeşitli işletme kısıtlamalarına göre, sabit ısı geçiş yüzeyi, sabit hacim, sabit yüzey ve hacim kısıtlamaları için minimum ekserjiyi verecek şekilde belirlenmiştir. İkinci aşamada, ısı değiştiricilerinin ekserji ekonomik optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Mevcut yöntemlere göre daha rasyonel sonuçlar veren bir yaklaşım geliştirilerek, farklı akış düzenlemelerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Ekserji ekonomik optimizasyon yaklaşımının, ısı değiştirici tasarımının hazırlık aşamasında uygulanabilmesi için, ticari olmayan bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

11 SUMMARY This thesis presents the exergy analysis and exergoeconomic optimization of the heat exchangers which are the most commonly used engineering applications among the thermal systems providing heat transfer with turbulent forced convection. At the first stage of the study, heat exchangers were analyzed by employing the exergy analysis method. The exergy loss equation was obtained in the non-dimensional form. The effectiveness and Ntu equations providing the thermodynamic optimum were obtained without performing cost analysis. The influence of the dimensions of a heat exchanger on exergy loss was analyzed and the flow geometries of the hot and cold streams were optimized. In light of the analysis of the relevance between the rates of fixed irreversibility and the maximum possible heat transfer, a new approach was proposed to obtain optimum effectiveness and Ntu. The influence of the geometrical parameters on exergy loss was examined in detail for the preliminary design stage of the heat exchanger. Heat exchanger design was recognized as a constrained multivariable problem and solved by employing the non-linear programming methods. Heat exchanger dimensions with respect to the minimum exergy loss were determined by using the non-linear programming for area, volume, and combined area and volume constraints by regarding various operational constraints. At the second stage of the study, the exergoeconomic optimization of the heat exchanger was performed. An optimization approach providing more rational results in comparison to methods currently used was proposed and the different flow arrangements were compared by using this method. A non-commercial computer software was developed for the sake of applying the exergoeconomic optimization method to the preliminary design stage of a heat exchanger.

Benzer Tezler

  1. Kanallarda tek fazlı cebri konveksiyon ve elektronik soğutma

    Single phase forced convection in channels and electronic cooling

    NEDİM SÖZBİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. H. RIZA GÜVEN

  2. Bir kanaldaki cebri akışla birlikte çoklu sentetik jetin ısı transferine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect on heat transfer of multiplesynthetic jets addition to the cross flow in a channel

    BEKİR GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiAksaray Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNAL AKDAĞ

  3. Kendinden ısıtmalı çakıl yataklı nükleer reaktör deneylerinin openfoam kodu ile cebri konveksiyon ısı transfer analizleri

    Forced convection heat transfer analyzes of self-heating pebble bed nuclear reactor experiments with openfoam code

    EYYÜB POLAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Nükleer MühendislikSinop Üniversitesi

    Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TİFTİKÇİ

  4. Gemi etrafındaki sınır tabakanın incelenmesi

    A Study on the boundary layer surrocnding ship hulls

    BARIŞ BARLAS

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. ALİ İHSAN ALDOĞAN

  5. Bir ofis odası cebri havalandırılmasının sayısal analizi

    Numerical analysis of forced ventilation of an office room

    GÜRKAN KUAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞENOL BAŞKAYA