Isı taşınım katsayısının sabit veya sıcaklığa bağlı olması durumunda T şeklli bir kanadın ısı transfer optimizasyonu
Optimization of a T shaped fin with a constant heat transfer coefficient and with a temperature dependent heat transfer coefficient
- Tez No: 151577
- Danışmanlar: PROF.DR. FERİDUN ÖZGÜÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 66
Özet
ISI TAŞINIM KATSAYISININ SABİT VEYA SICAKLIĞA BAĞLI OLMASI DURUMUNDA T ŞEKİLLİ BİR KANADIN ISI TRANSFER OPTİMİZASYONU ÖZET Genişletilmiş yüzeyler ısı akışının söz konusu olduğu hemen her sistemde veya cihazda ısı geçiş performansım en kolay ve hızlı artırabilecek yapılardır. Uzun bir süredir ısı transferi optimize edilmiş kanatlar ısıl sistem tasarımcıları ve mühendislik uygulamaları için önemli bir ihtiyaç olmuştur. Dolayısıyla birçok araştırmacı bu konu üzerinde çeşitli çalışmalar yapmış ve incelemesinde kullandığı sisteme göre birtakım sonuçlar elde etmiştir. Sonuçta kimi zaman karmaşık kanat yapıları elde edilmiş, bunların pratik kullanımı imalat güçlüklerinden dolayı pek fazla olamamıştır. Yapısal metot ilk olarak ısı üreten elektronik aletlerin soğutma uygulamaları ile öne sürülmüştür. Sonlu sistemler için uygulandığında, sistemin içinden geçen akışlara kolayca izin verecek şekilde bir yapıya sahip olması gerekmektedir. Bu metodun yüksek iletkenlikli malzeme ile ısı iletiminin göz önüne alındığı ısı transfer mekanizmalarına uygulanmasıyla sistemin ağaç yapısı şeklinde olması gerektiği görülür. Bu çalışmada yapısal metot kullanılarak ele alman bir ucu yalıtımlı T şekilli bir kanadın sabit hacimde geometrik optimizasyonu yapılmaya çalışılmıştır. Öncelikle kanatlar hakkında genel bilgiler verilip, verim, kanat etkenliği gibi bazı gerekli terimlerin tanımları yapılmıştır. Daha sonra ITK sabitken sistemin sıcaklık dağılımı çıkarılıp, terimler boyutsuzlaştırılarak, son haline getirilmiş bir boyutlu ısı iletim denklemi elde edilmiştir. Yazılan bir bilgisayar programı sayesinde ulaşılan veriler, grafikler haline getirilip incelenmiştir. Sonuçlar incelenirken kanat profilinin ısı iletimi maksimum yapılmaya çalışılmıştır. Bu doğrultuda kanadı oluşturan plakaların et kalınlıklar ve boylar oranının optimumu bulunmuştur. Bundan sonra ITK sıcaklığa bağlı alınmıştır. Bu koşullar altında son haline getirilen bir boyutlu ısı iletim denkleminin analitik çözümü araştırılmış, bulunan makaleler yardımıyla tam bir çözüme ulaşılmaya çalışılmıştır. Denklem bilgisayar programı yardımıyla çözdürülüp sonuçlar grafiklerle incelenmiştir. Her iki durumda elde edilen sonuçlar karşılaştırılmış ve bu sonuçların doğruluğu kontrol edilmeye çalışılmıştır. Böylece yapısal metodun da güvenilirliği test edilmiştir. Sonuç olarak malzeme miktarı değiştirilmeden belirli parametreler altında T profile sahip bir kanadın yapısal metot ile optimum geometrisi bulunmuştur. Isı transferi optimize edilmiş kanatlar her zaman bir ihtiyaç olduğu için gelecekte de yapısal metotla veya başka metotlarla geometrik optimizasyon yapılacak ve imalatı kolay maliyeti düşük kanat profilleri elde edilmeye çalışılacaktır. vm
Özet (Çeviri)
OPTIMIZATION OF A T SHAPED ITN WITH A CONSTANT HEAT TRANSFER COEFFICIENT AND WITH A TEMPERATURE DEPENDENT HEAT TRANSFER COEFFICD2NT SUMMARY Extended surfaces are structures used in almost every system or equipment with a heat flow and the increase of heat transfer performance is needed. For a long time fins with optimised heat transfer have been a strong need for thermal system designers and engineering applications. That's why many investigators have made various investigations on this matter and have found some results related with their specific method. Some studies ended with complex shaped fins which have little use in practice due to manufacturing problems. Constructional method was first used in cooling of electronics. When it is used for finite systems, the system must have the structure to let the flows pass easily from its inside. If this method is applied to highly conductive systems with heat conduction, the system probably will have the tree shaped structure. In this study, geometric optimisation of a T shaped fin with insulated tip and with constant volume tried to be made by using construction method. Firstly some general information about fins is given. Some terms like fin effectiveness, fin efficiency are defined. After that heat dissipation of the system when heat transfer coefficient is constant, is written. Terms were made to be dimensionless and the equation is brought to its final shape. Results are calculated by writing and using a computer program. Graphs are drawn by the results. While investigating the results, heat conduction is tried to be maximised. By this way optimum wall thicknesses and lengths of the two plates that built the fin was found. Next the heat transfer coefficient is taken to be temperature dependent. An analytic solution for the equation found with these conditions was investigated. It was tried to be reached to a solution by examining articles. After doing this the final equation was solved by a computer program and the results were examined by graphs. The results of both conditions were compared and trueness of the results was tried to be controlled. By this way confidence of the constructional method was also tested. As a result the optimum geometry of a T shaped fin with constant material and with using some parameters was found. Fins with optimised heat transfer will be a need for everytime. So many geometric optimisation of fins studies will be made by using constructional method or with other methods. And fin profiles with low costs and no manufacturing problems will be tried to be found. IX
Benzer Tezler
- Investigation of thermal conduction in microcontacts created by indentation
Girinti ile oluşturulmuş mikro ölçekli temaslarda ısıl iletimin incelenmesi
AHMED ULUCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÖZGÜR ÖZER
- Pimli plakalarda pim yüksekliğinin, pim aralığının ve plaka açısının doğal taşınımla ısı transferine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
The effect of fin height, fin spacing and plate angle on thefinned plates on the heat transfer with naturel convection
MUKADDES ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALİ SERTKAYA
- Otomobil radyatöründe TiO2 esaslı nanoakışkan kullanımının ısı transfer performansı üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of TiO2 based nanofluid usage on heat transfer performance in automobile radiator
SEZGİ KOÇAK SOYLU
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ATMACA
- İçinde enine kanatçıklar bulunan kapalı hacimlerde ısı transferi ve akışın sayısal analizi
Analysis of heat transfer and flow in enclosures with dividing wall
UMUT ÖLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Hava soğutmalı bir güç santralı yoğuşturucusunun ısıl modeli ve ölçümlerle doğrulaması
Thermal model of the air cooled condenser of an electrical power production plant and its verification with the actual operating data
ERDAL ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. TANER DERBENTLİ