Dikdörtgen kesitli kanal içerisinde ısı transferinin iyileştirilmesi
Enhancement of heat transfer in rectangular channel
- Tez No: 251487
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MURAT ÇAKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı-Akışkan Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Gaz türbinlerinin dizaynından en önemli parametre verimdir. Gaz türbini dizaynıyla uğraşanlar daha yüksek verim elde etmek üzerinde sürekli çalışmalar yaparlar. Daha yüksek türbin giriş sıcaklığı sağlayan bir çevrim kullanmak, verimi yükseltmenin akıllıca yollarından biridir. Bununla birlikte gaz türbin kanatlarının yüksek sıcaklığa karşı gösterdikleri dayanım problemleri nedeniyle türbin giriş sıcaklığı sınırlanmıştır. Özel alaşımlar ve kaplamalar bu problemin aşılmasında kullanılsa bile çok etkili olamamaktadırlar. Öte yandan özel alaşımlardan veya kaplamalı kanatları üretmek fazlaca zaman almaktadır ve pahalıdır.Kanatları yüksek sıcaklığa ve termal gerilmelere karşı korumanın bir diğer yolu da su veya hava kullanarak soğutmadır. Su ile soğutma oldukça etkilidir, fakat sızıntı ve korozyon problemine sebep olabilmektedir. Hava ile soğutma gaz türbin kanatlarında en çok kullanılan yöntemdir, soğutma havası kompresör havasının %1-3 kadarı alınarak sağlanabilir. Hava ile soğutma yöntemleri; zorlanmış taşınım soğutması, çarptırmalı soğutma, film soğutması ve terlemeli soğutmadır.Bu çalışmanın konusu zorlanmış taşınım soğutmasıdır ve zorlanmış iç akış incelenmektedir. Isı transferinin iyileştirmesi kanat içindeki kanalların iç yüzeylerinde bulunan türbülansı artırmaya yarayan türbülatörlerle sağlanmaktadır. Gaz türbini kanadında yer alan kanallar ilgili benzerlik parametreleri dikkate alınarak modellenmiş ve deneysel çalışma gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kullanılan kanal kare kesitlidir, türbülatörler 45o açı ile yeleştirilmişlerdir, blokaj oranı 0,3'tür. Reynolds sayısı 8500 ile 28500 arasında değişmektedir. Basınç kayıplarına bağlı olarak hesaplanan sürtünme kaybı, düz kanala göre 11 kattır. Isı transferi analizlerinin sonucunda ise farklı Reynolds sayıları için Soğutma Etkenlik Katsayısının 2,2 ile 6,1 arasında değiştiği görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Efficiency of gas turbines is the most important parameter in gas turbine design, designers always investigate for obtaining higher efficiency. An advisible way of obtaining higher efficiency is getting high turbine inlet temperatures. On the other hand turbine inlet temperature is limited by handicap of resistance problems for blades in high temperature. Special alloys and coating methods used for achieving this problem, but these methods can not ensure blades against high thermal stresses. Therefore, manufacturing suitable blades takes very long time and very expensive.Protecting blades against high thermal stresses can be obtained by another effective way and this is cooling of blades by water or air. Cooling with water is very effective, but leakage and corrosion problems may occur. Cooling with air is very common solution for gas turbine blades. Cooling air is taken from the compressor and its ratio is %1-3 of compressor air. Methods of air cooling can be expressed like; internal convection cooling, cooling by jet impingement, film cooling and cooling by effusion.The subject of this work is internal convection cooling, in this method laws of forced convection for internal flows are considering. Heat convection enhancement wanted to be obtained by using turbulence promoters on one or several walls of the channels like the channels of blade. Experimentally analyzes are performed by method of modelling channel in blade with respecting relevant similarity parameters. Cross section of the channel is square, turbulence promoters fixed with 45o angle and the blockage ratio is 0,3. Reynold number is varying between 8500 and 28500. Pressure loss related to friction is analyzed and its increase found 11 times greater than smooth channel. Enhancement coefficient of heat transfer values are differ between 2,2 and 6,1 by related to Reynolds number.
Benzer Tezler
- Bükümlü delta kanatçık ile periyodik tam gelişmiş türbülanslı akış şartları altında ısı transferinin incelenmesi
The investigation of heat transfer under periodic fully developed turbulent flow conditions with bended delta winglet
MEHMET AKİF TUNCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLA ABİR İĞCİ
- Bir tarafından ısıtılan gözenekli dirençli bir kanalda doğal taşınım
Natural convection in a porous resistance channel heated from one side
ÖNDER KAVALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiHitit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN KURTBAŞ
- Plastik boru ekstrüder kalibrelerinde ısı transferinin iyileştirilmesi
Improvement of heat transfer in plastic pipe extruder calibrators
OKYAR KAYA
Doktora
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL TEKE
- Alüminyum köpük kanatlı yüzeyde ısı transferinin incelenmesi
Investigation ofheat transfer on a surface with aluminum foam fins
SONER GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR BİLEN
YRD. DOÇ. DR. ALİ BAHADIR OLCAY
- Dikdörtgen kesitli kanallarda yeni tip vorteks üreticilerle ısı transferinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer with novel type vortex generators in rectangular channel
ŞABAN TUBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET DOĞAN