Eşmerkezli borulu ısı değiştiricilerinde helisel türbülatörlerin etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of effects of helical turbulators in concentric tube heat exchangers
- Tez No: 245644
- Danışmanlar: PROF. DR. H. MEHMET ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Teknik Eğitim, Mechanical Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Teknik Eğitim Bölümü
- Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu çalışmada, eşmerkezli borulu ısı değiştiriciye yerleştirilmiş farklı adımlardaki helisel türbülatörlerin Reynolds sayısının 3000 ? 14000 aralığı için ısı transfer performansı ve sürtünme karakteristikleri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Bu nedenle, deneysel veriler elde etmek için bir deneysel sistem kuruldu. Isı değiştiricide sırasıyla sıcak akışkan olarak hava ve soğuk akışkan olarak su, iç borudan ve dış borudan geçirilmiştir.Sayısal çalışmada, bir sayısal akışkanlar dinamiği (SAD) bilgisayar programı olan FLUENT, model çizimi ve ağ oluşumunda GAMBIT paket programı kullanılarak, temel korunum denklemleri sürekli rejimde, 3 boyutlu ve türbülanslı akış şartlarında çözülmüştür. Tüm modellerde hem taşınım hem de iletimin olduğu bileşik ısı transferi çözümü yapılmıştır.Sayısal hesaplamada, bütün deneylere karşılık gelen durumlar SAD kod programı kullanılarak çözülmüştür. Parametrelerin ısı transferine etkisini araştırabilmek için, HAD kodu kullanılarak boru içinde hız dağılımları ve sıcaklık konturları elde edilmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar karşılaştırılmış ve birbirleriyle uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Helisel türbülatör kullanılarak p = 20, 40, 60, 80 mm adım mesafeleri için boş boruya göre sırasıyla % 291, % 241, % 218 ve % 199 oranında ısı transfer iyileştirmesi sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the heat transfer performance and friction characteristics of a concentric tube heat exchanger with different pitch of helical turbulators were investigated experimentally and numerically for Reynolds number range of 3000 to 14000. Therefore, an experimental system was established to obtain experimental data. Air as a hot fluid and water as a cold fluid were passed through the inner tube and outer tube of the heat exchanger, respectively.In the numerical study, the basic conservation equations in steady-state, three-dimensional (3D) and turbulent flow conditions were solved using a CFD computer code, FLUENT and by GAMBIT software for the model drawing and mesh. Conjugate heat transfers both conduction and convection was analyzed for all models.In the numerical calculation, cases corresponding to all experiments were solved by using the CFD computer code. In order to examine the effect of parameters on the heat transfer, velocity distributions and temperature contours inside the tube were obtained by the CFD code. Experimental and numerical results were compared and seen to be in a good agreement with each other. The heat transfer enhancement using helical turbulator was obtained as 291 %, 241 %, 218 % and 199 % of ratio than the smooth tube for pitch distances of p = 20, 40, 60 and 80 mm, respectively.
Benzer Tezler
- Numerical analysis on effect of fin shape on double pipe heat exchangers
Çift borulu ısı değiştiricisinde kanatçık şeklinin verim üzerindeki etkisinin sayısal analizi
ALI MAHMOOD MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ARSLAN
- Üç borulu ısı değiştiricisinde farklı nanoakışkan kullanımlarının had analizleri
Had analyses of the use of different nanofluids in triple tube heat exchanger
ZEYNEP DURMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER AYDIN
- Silindir tipi türbülatörlerin ısı transferi performansının analizi
Performance analysis of cylinder type turbulators in heat exchangers
MEHMET EŞREF DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiBatman ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN ŞENER
- Eş merkezli iç içe borulu ve plakalı ısı değiştiricilerde grafen nano plaka (GNP)-CUO/saf su hibrit nano akışkanın performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the performance of graphene nanoplatelet (GNP)-CUO/distilled water hybrid nano fluid in concentric tube and plate heat exchangers
YETKİN ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ
- Hibrit nano akışkanın plakalı ve eş merkezli boru ısı değiştiricisindeki performansının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the performance of hybrid nanofluid with plate and concentric tube heat exchanger
MERT ÖKTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL İBRAHİM VARİYENLİ