Theoretical investigation of conjugate condensation heat transfer inside vertical tubes
Düşey tüplerde eşlenik yoğuşmalı ısı aktarımının kuramsal analizi
- Tez No: 268973
- Danışmanlar: PROF. DR. A. ORHAN YEŞİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 188
Özet
Düşey tüpler içerisinde film yoğuşması ile ilgili kuramsal çalışmalarda, sınır koşulu olarak tüp duvarının iç yüzeyinde bilinen bir sıcaklık dağılımı kabul edilir. Oysa, gerçekte, tüp duvarındaki ısı iletimi ile tüp içinde yoğuşan akışkan arasında ısıl bir etkileşim vardır ve tüp boyunca iç yüzey sıcaklık dağılımı önceden sınır koşulu olarak bilinmez. Bilinmeyen sıcaklık profili ise bu ısıl etkileşim göz önüne alınarak belirlenmelidir. Diğer bir deyişle, tüp duvarındaki ısı iletim eşitliği ile yoğuşan akışkanın enerji eşitliği birlikte düşünülerek bağlaşık hale getirilmelidir. Bu nedenle, bu problem ?eşlenik yoğuşmalı ısı aktarımı? olarak adlandırılmıştır.Eşlenik yoğuşmalı ısı aktarımına bağlı olarak endüstriyel uygulamalarda, bir tüp ile birbirinden ayrılmış iki farklı akış vardır. Tüp içinden akan buhar yoğuşurken, tüp dışındaki akışkan ters yönde akarak ısınır.Temel uygulamalardaki ve pratikteki önemi nedeniyle, bu doktora çalışmasında, dış yüzey duvarından soğutulan düşey bir tüp içerisinden akan su buharının yoğuşması eşlenik ısı aktarım problemi olarak ele alınmıştır. Yoğuşma tüpü üzerindeki bilinmeyen duvar sıcaklık değerleri, tüp içinde yoğuşan sıvı sınır tabakası ve tüp dışındaki akış bağlaşık olarak birleştirilmiştir. Eşlenikli yoğuşma ısı aktarım modelini içeren, ZEC isimli bir bilgisayar programı FORTRAN 90 dilinde geliştirilmiştir. Bu program, çeşitli deneysel veri tabanları ile karşılaştırılarak, geliştirilen programın ve içerdiği modellerin bir değerlendirmesi de ayrıca yapılmıştır.ZEC programı ile geniş bir aralığı içeren deneysel sonuçların karşılaştırmaları yapıldığında, bu karşılaştırmalar neticesinde sonuçların tatminkar bir biçimde örtüştüğü görülmüştür. Bu nedenle, geliştirilmiş olan ZEC programı, tüp içi yoğuşturucuların öncül tasarımlarında kullanılabileceği gibi halen çalışmakta olan tüp içi yoğuşturucuların işlevlerini yerine getirme değerlendirmeleri için de kullanılması söz konusudur.
Özet (Çeviri)
Based on the well-known theoretical studies related to the film condensation inside vertical tubes, a known temperature distribution is prescribed as boundary condition at the inner surface of the tube wall. But, in reality, there is a thermal interaction between the condensate fluid and conduction through the wall where the temperature variation along the inner surface of the tube wall is unknown and this unknown temperature profile should be determined by taking account of this interaction. In other words, the heat conduction equation for the tube wall and the energy equation for the condensate fluid flow should be coupled and solved simultaneously. Therefore, this type of problem is named ?conjugate condensation heat transfer problem?.Subject to the conjugate condensation heat transfer problem in the industrial applications, there are two different fluid flows separated by a tube where the vapor flowing inside the tube condensates whereas the other one is heated and it flows externally in the counter current direction in the annular passages.Because of its fundamental and practical importance, in this doctoral thesis, the studies are focused on the analytical and numerical investigation of conjugate heat transfer due to the steam condensation inside vertical tubes which is cooled externally by a fluid flowing in the counter current direction. The unknown wall temperatures of the condenser tube, condensate liquid layer inside the tube and the turbulent coolant flow outside the tube are coupled. A computer code, named ZEC, containing condensation conjugate heat transfer model is developed in FORTRAN 90 Language. This code and the models it contains are assessed against the various experimental databases.The predictions of the code ZEC are found to reasonably agree with the experimental results over a wide range of conditions. Therefore, this developed code, ZEC, may be used for the preliminary design of in-tube condensers and for the performance evaluation of such condensers in operation.
Benzer Tezler
- Solution of conjugated heat transfer problems in thermal convection
Başlık çevirisi yok
AHMET İHSAN KUTLAR
- Ftalosiyanin-kuantum dot konjugatların eldesi ve elektrokimyasal uygulamaları
Phthalocyanine and heteroatom‐doped carbon quantum dots conjugate: synthesis and electrochemical investigation
BAŞAK GİZEM KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZÇEŞMECİ
- Azot içeren borafenalen temelli organik yarı iletken modellerinin teorik incelenmesi
Theoretical investigation of nitrogen-containing boraphenalene-based organic semiconductor models
BUŞRA HAMARAT
- Kuvvetli donör ve akseptör grupları içeren yeni sitiril temelli boyarmaddelerin sentezi, çeşitli fotofiziksel ve NLO özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Synthesis, experimental and theoretical investigation of various photophysical and NLO properties of new series of styryl based dyes containing strong donor-acceptor group
YASMİNA BAYRAK
