Soğutucularda kondenser performansının iyileştirilmesi
Improvement of condenser performance at cooling systems
- Tez No: 201214
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL TEKE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- 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: 136
Özet
Bu doktora tez çalısmasında, serbest tasınım sartlarında yatay borudan ısı geçisi deneysel ve sayısal olarak, aynı borudan es zamanlı ısı ve kütle geçisi ise deneysel olarak incelenmistir. Tez çalısması sekiz ana bölümden olusmaktadır. Birinci bölümde çalısmaya baslama nedenleri ve ulasılmak istenen sonuçlar genel olarak açıklanarak konuya giris yapılmıstır. ?kinci bölümde konu ile ilgili önceki arastırmacıların yayınları değerlendirilmistir. Üçüncü bölümde tez konusu kapsamındaki temel kavramlara değinilerek kullanılan hesap yöntemi açıklanmıstır. Hava su buharı karısımının ideal bir gaz karısımı olduğu ve boru etrafındaki akısı olusturan potansiyelin sıcaklık ve derisikliğe bağlı yoğunluk farkından meydana geldiği esas alınarak bir hesap tablosu olusturulmustur. Dördüncü bölümdeki sayısal çalısmada; kütle geçisinin bulunmadığı serbest tasınım sartlarında ısı geçisi için çözüm yapılmıstır. Sayısal olarak elde edilen ısı geçis miktarları, Nusselt sayıları ve yüzeydeki ısı tasınım katsayıları deneylerden bulunanlarla karsılastırılmıs ve ortalama sapma değerleri hesaplanmıstır. Sayısal Nu sayıları kullanılarak Nu=c.Ran formunda korelasyon olusturulmus ve önceki arastırmacılar tarafından önerilen korelasyonlarla karsılastırılmıstır. Sonuçların literatürle uyumlu olduğu görülmüstür. Sayısal çalısmalar için Fluent 6.0 CFD programı kullanılmıstır. Ayrıca bu bölümde serbest tasınımda kritik kaplama (ısı yalıtım) kalınlığı incelenmis ve kritik çapın, ısı tasınım katsayısının değisiminin dikkate alınarak belirlenmesi gerektiği sonucuna varılmıstır. Besinci bölümde; Arçelik A.S'nin Arastırma ve Gelistirme Merkezindeki sartlandırılmıs hassas odada gerçeklestirilmis deneysel çalısmalar açıklanmıstır. Deneysel çalısmalar, üç ana kısımdan olusmaktadır. Birinci kısımda; serbest tasınım sartlarında ve sabit dıs ortam sıcaklığında, çapı kritik çaptan küçük olan iki farklı çaptaki yatay boru için verilen elektriksel enerjiler ölçülerek ısı tasınım katsayıları belirlenmistir. Deneyler farklı dıs ortam sıcaklıklarında (10-20-30-40-50 0C) yüzey sıcaklıkları (20-30-40-50-60 0C) değistirilerek tekrarlanmıstır. ?kinci kısımda; boru yüzeyine, boru yalıtım çapı kritik çap değerinin altında kalacak kalınlıkta kaplama yapılarak kaplamasız boru deneylerindeki sartlarda deneyler tekrarlanmıs ve elektriksel enerjiler ölçülerek ısı tasınım katsayıları belirlenmistir. Deneysel çalısmanın üçüncü kısmında; kaplama malzemesi ıslatılarak buharlasma ile yüzeyde es zamanlı ısı ve kütle geçisi sağlanmıstır. Isı ve kütle geçisinin belirlenmesi için verilen elektrik enerji ve buharlasan su miktarları ölçülerek, ısı ve kütle tasınım katsayıları belirlenmistir. Ayrıca derisiklik farkının ısı ve kütle tasınımı üzerindeki etkisini analiz edilebilmek için deneyler üç farklı bağıl nem değerinde yapılmıstır. Hazırlanmıs olan hesap tablosunda, toplam yoğunluk farkına bağlı tek bir Grashof sayısı tanımlanarak Ra, Raı değerleri Gr'a göre hesaplanmıstır. Ayrıca ölçülen elektrik enerjisi ve buharlasan su miktarları kullanılarak Nu, Sh sayıları deneysel olarak belirlenmistir Altıncı bölümünde yatay borunun her üç durumu için benzer sartlarda ölçülen ısı geçis miktarları karsılastırılmıs ve değisim grafikleri çizilmistir. Deneysel çalısmanın birinci ve ikinci kısmında elde edilen deneysel veriler kullanılarak her deney için hesaplanan Nu ve Ra değerleri ile serbest tasınım sartlarında yatay borudan ısı geçisi için 7,462.101< Ra
Özet (Çeviri)
In this doctorate thesis, heat transfer from horizontal tubes in free convection has been investigated experimentally and numerically. Simultaneous heat and mass transfer in free convection from the same tube has been investigated experimentally. Thesis consists of eight chapters. In the first chapter, the aim of the study and the results to be reached have been explained generally. In the second chapter, studies that are related to our subject in the literature have been reviewed. In the third chapter, fundamental concepts which are in scope of this thesis and the calculation method have been explained. According to airwater vapor mixture is an ideal gas mixture and potential, which forms flow around a tube, arises from density difference depending on temperature and concentration, a calculation table have been formed. In the fourth chapter, a numerical study of heat transfer in free convection has been carried out. Heat transfer rate, Nu number and convective heat transfer coefficient values obtained numerically have been compared to experimental results and average deviation has been calculated. Using numerical Nu values the results correlated in the form of Nu=c.Ran and compared to available literature results. The results are in good agreement with the literature. CFD Software Fluent 6.0 was used for numerical studies. In addition, in this chapter a study related to critical coating thickness in free convection has been done and it is concluded that critical diameter should be determined considering variation of convective heat transfer coefficient. In the fifth chapter, experiments have been performed in a conditioned room in Arçelik A.S. (Arastırma ve Gelistirme Merkezi). Experiments consist of three main parts. In the first part; in free convection and constant ambient temperature, electrical energy that has been given to horizontal tubes having two different diameters, which are smaller than the critical diameter, has been measured and heat transfer coefficients have been calculated. Experiments have been repeated for the different ambient temperature values by changing surface temperature values. In the second part, tube was coated with the diameter below critical diameter. Experiments have been repeated with the boundary conditions of the tube without coating and heat transfer coefficients have been calculated. In the third part, by wetting the coating material on the tube surface, simultaneous heat and mass transfer arising from evaporation has been provided. In order to determine the heat and mass transfer, amount of electrical energy and water evaporating from the surface have been measured and heat and mass transfer coefficients have been determined. Besides, in order to analyze the effect of concentration difference on convection, the experiments have been done for three different ambient relative humidity values. Defining a unique Grashof number depending on total density difference, Ra, Raı values have been calculated with respect to Gr. In addition, using measured values of electrical energy and mass of evaporated water, Nu, Sh numbers have been determined experimentally. In the sixth chapter, for three conditions of the horizontal tube at similar boundary conditions measured heat transfer rates have been compared and the increase has been indicated in graphics. Using the results obtained in the first and second parts at the experiments, Nu and Ra number values have been calculated. Results have been successfully correlated by the equation NuD=0,898.Ra0,201(7,462.101
Benzer Tezler
- Teşhir tipi soğutucularda enerji performansının artırılmasına yönelik deneysel analizler
Experimental analyses for improving energy performance of refrigerated display cabinet
SÜLEYMAN ERTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKAYMAK
- Isı borusu tabanlı bir atık ısı geri kazanım uygulaması
A heat pipe based waste heat recovery application
OYA YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Mini-mikro kanallı bir buzdolabı kondenserinin minimum gaz şarjı sağlayacak tasarımlarının belirlenmesi
Defining the design of a mini-microchannel condenser on a househould refrigerator to minimize the refrigerant amount
MERT TOSUN
Doktora
Türkçe
2016
EnerjiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LATİFE BERRİN ERBAY
- Ejektör (Buhar-Jet) soğutma sistemlerinde farklı soğutucu akışkan kullanımlarının sayısal incelenmesi
A numerical investigation of ejector refrigeration system using different working fluids
HASAN MULCAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH DENİZ
- Bacalı doğal taşınımlı yoğuşturucunun ev tipi soğutucuların performansına etkisi
Effect on the performance of household refrigerators condenser natural convective with chimney
MURATCAN KADAYIFÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Teknik EğitimKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDOĞAN KILIÇASLAN