Düşey borularda yoğuşmada ısı taşınım katsayısının araştırılması
Investigation of the convective heat transfer coefficient during condensation in vertical tubes
- Tez No: 200865
- Danışmanlar: PROF.DR. DOĞAN ÖZGÜR, Y.DOÇ.DR. SABİHA YILDIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Nükleer Mühendislik, Mechanical Engineering, Engineering Sciences, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: ki fazlı düsey akıs, mikro kanatlı boru, pürüzsüz boru, yoğusma, Two phase flow, microfin tube, smooth tube, condensation
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Bu çalısmada düsey durumda, iç yüzeyi pürüzsüz ve iç yüzeyi mikro kanatlı borular içerisinde, R134a soğutucu akıskanın yukarıdan asağı yönlü akısı durumunda yoğusma ısı tasınım katsayısı deneysel olarak arastırılmıstır. ?lk olarak boru içindeki yoğusma Nusselt teoremine göre incelenmis, sonra ara yüzey kayma gerilmesinin etkisi dikkate alınmıstır. Basınç düsümü hakkında bilgi verildikten sonra, kaynaklardaki esitlikler sunularak düsey boru içinde yoğusma için önerilen akıs haritalarına değinilmistir. ?ç yüzeyi pürüzsüz ve düsey borular için kaynaklarda mevcut olan ısı geçis modellerinden bazıları sunulmustur. Mikro kanatlı borular içinde yoğusmada mevcut olan arastırmalar genel olarak yatayda incelendiği için, bu çalısmada yatay mikro kanatlı borularda yoğusma için yapılmıs arastırmaların özeti, çalısma parametreleri ve modelleri de sunulmustur. Ayrıca ısı geçisi ve basınç düsümü hesaplamalarında gerekli olan bosluk oranı modelleri özetlenmistir. Kaynaklarda mevcut olan düsey ve yatay borularda basınç düsümü modellerinden bir kısmı verilmistir. Ayrıca yatay borular için basınç düsümü modellerinden önemli olanları özetlenmistir. R134a gazı kullanarak iki fazlı akıs hali için yoğusma ısı tasınım katsayısı arastırılmıstır. Deneyler sıvı ve buhar R134a'nın aynı yönlü asağı doğru akıslı olması halinde yapılmıstır. Deney seti ve test borusu hakkında detaylı bilgiler verilmistir. Deney tesisatında kullanılan cihazlar ve ölçü aletlerinin listesi sunulmustur. Ayrıca deneysel ölçümlerin yapılması ve değerlendirilmesi konusunda bilgiler verilmistir. Deneysel sonuçların değerlendirildiği bölümde deneysel parametre aralığı verilmistir. Sonuçlar Nusselt teoremine göre ve ara yüzey kayma gerilmesinin dikkate alınması durumuna göre pürüzsüz ve mikro kanatlı boru olmak üzere irdelenmistir. Ayrıca film kalınlığının ve yerel ısı tasınım katsayısının boru boyunca değisimi pürüzsüz ve mikro kanatlı boru için gösterilmistir. Hata analizi bölümünde deneysel hatalar ve hata analiz yöntemleri anlatılmıs, kütlesel akıya, test borusu buhar giris kalitesine, ısı akısına, ısı tasınım katsayısına, sürtünme faktörüne ait belirsizlik değerleri ölçü aletlerinin hassasiyet ve kalibrasyon değerlerinden yararlanılarak bulunmustur. Tez de belirtilen sartlarda, iç yüzeyi mikro kanatlı boru kullanılmasının boru içindeki yoğusma ısı tasınım katsayısında iç yüzeyi pürüzsüz boruya göre %60-82 arasında bir artısa neden olduğu, sıvı-buhar ara yüzeyindeki kayma gerilmesinin etkisinin hassas bir çözüm için Nusselt teorisinde ihmal edilemeyeceği anlasılmıstır. Kalibrasyon çalısmalarına ait bilgiler tezde ek olarak verilmistir.
Özet (Çeviri)
Condensation heat transfer coefficient is investigated experimentally for smooth and microfin tubes during downflow of R134a in this study. Firstly, condensation inside of the tube was investigated according to Nusselt analysis, then the effect of interfacial shear stress was paid attension. Some information and correlations were given about pressure drop in the literature. Suggested flow regime charts for condensation in vertical tubes was mentioned. Some heat transfer models on smooth vertical tubes in the literature was presented. Researches on condensation inside of the horizontal smooth tubes were examined generally. For that reason summary of researches on condensation inside horizontal microfin tubes was presented as parameters and models. Also void fraction models needed for calculation of heat transfer and pressure drop were summarized as well. Some of pressure drop models in the vertical and horizontal tubes that are in the literature were presented. Besides, some of pressure drop models in the horizontal tubes were summarized. Condensation heat transfer coefficient was researched by using R134a refrigerant for two phase flow. Experiments were done while gas and liquid phases of R134a were flowing downward together. Detailed information about experimental setup and tested tubes was given. List of the equipments was presented. Moreover, information on measurements and evaluation of experiments was given. Parameter range was given in the analyse part of experimental results. Results were studied for the smooth and microfin tube according to Nusselt theory and interfacial shear stress. Apart from this, alteration of film thickness and local convection heat transfer coefficient along the test tube was showed for the smooth and microfin tubes. Methods of experimental uncertainty analysis were explained in the last part. Uncertainty values of mass velocity, vapor quality of inlet test tube, heat flux, convection heat transfer coefficient, friction factor were presented from accuracy of measurement devices and calibration values. Incase of using microfin tube instead of smooth tube condensation heat transfer coefficient was increased between %60-82 and interfacial shear stress between liquid-vapor phases should not be negleted for the accurate solution in Nusselt theorem under the circumstances of the thesis. Information about calibration studies were given as appendix in the thesis.
Benzer Tezler
- Düşey borularda yoğuşmanın modellenmesi ve analizi
Analysis and modelling of condensation in vertical tubes
TUĞÇE BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. NURDİL ESKİN
- Düşey borularda su buharının yoğunlaşmasına yoğuşmayan gazların tesiri
The Effect of the non-condensable gases on the condensation of steam in the vertical pipes
İSAK KOTCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. A. YÜCEL UYAREL
- Yapı düşey kabuk bileşenlerinin performans belirlenmesi sürecinde ısı ve nem geçişi ölçümünde kullanılabilecek bir yöntem önerisi
A Recommended method which might be used in measuring heat and humidity transference in the process of identifying the performance of vertical multi-layer building components
ALİ ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2002
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ERİÇ
- System component balancing in split type-air-conditioners
Başlık çevirisi yok
ÖZGÜR GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. TALHA DİNİBÜTÜN
- In-tube condensation of steam-air mixtures
Tüp-içi buhar-hava karışımlarının yoğuşması
SANYİN ŞARİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN YEŞİN