Boru içerisine cidardan ayrık olarak yerleştirilen delikli şerit elemanların ısı transferi ve basınç düşümüne etkisinin incelenmesi
The investigation of the effect of loose-fit perforated twisted tapes in a tube on heat transfer and pressure drop
- Tez No: 346277
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SİBEL GÜNEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isı transferi, basınç düşümü, delikli şerit eleman, ısı değiştiticileri, Heat transfer, Pressure drop, perforated twisted tape, heat exchangers
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Bu çalışmada, boru içerisine yerleştirilen delikli şerit elemanların ısı transferi ve düşümüne etkisi Reynolds sayısının 4860-24130 aralığında deneysel olarak araştırılmıştır. Öncelikle, boş boru deneyleri yapılarak; elde edilen sonuçların literatürdeki çalışma sonuçlarıyla uyumu incelenmiştir. Yapılan boş boru deney sonuçlarının literatürde mevcut çalışmalarla uyumlu olduğu görülmüş ve sonrasında delikli şerit elemanlar ile deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneyler iki farklı şerit eleman genişliği (w=54 mm, w=52 mm), üç farklı delik çapı oranı (d/D=0.0714, 0.1071, 0.1428) ve üç farklı kıvrım oranı (y/D=2. 2.5, 3) olmak üzere 18 farklı şerit elemanla gerçekleştirilmiştir. Boru içerisine yerleştirilen delikli şerit elemanlar ısı transferinde ciddi artışlar meydana getirmişlerdir. Isı transferindeki en yüksek artış y/D=2 kıvrım oranı ve d/D=0.0714 delik çapı oranına sahip şerit elemanla sağlanmıştır. Ancak şerit elemanlar ısı transferini artırmanın yanısıra basınç düşümünün de artmasına sebep olmuşlardır. En yüksek sürtünme katsayısı, en yüksek ısı transferinin sağlandığı y/D=2 kıvrım oranı ve d/D=0.0714 delik çapı oranına sahip şerit elemanla yapılan deneylerde görülmüştür. Dikkate alınan parametrelerden (y/D, d/D, w) ısı transferi ve basınç düşümü üzerinde en etkili parametrenin kıvrım oranı (y/D) olduğu görülmüştür. Bununla beraber delik çapı oranını da (d/D) kaydadeğer bir etki sağlarken,. şerit eleman genişliği (w), diğer iki parametreye nazaran bariz bir etki yapmamıştır. Bu tez çalışması sonucunda, endüstride yaygın olarak kullanılan ısı değiştiricilerindeki borular içerisine, ısı değiştiricisinin çalışma şartlarına göre düşük Reynolds sayılarında delikli şerit elemanlar küçük kıvrım oranları ve delik çapı oranlarında yerleştirilerek; ısı transferinde iyileştirme sağlamanın mümkün olabileceği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of the loose-fit perforated twisted tapes in a tube on heat transfer and pressure drop was investigated experimentally in the range of Reynolds number 4860-24130. Firstly, the experiments were carried out with plain tube and then the compatibility of the obtained results with literature was examined. It was seen that the obtained results from plain tube show a good agreement with the studies in the literature and then the experiments were performed with loose-fit perforated twisted tapes in a tube. The experiments were performed with 18 different twisted tapes with two different twisted tape width (w=54 mm, w=52 mm), three different hole diameter ratios (d/D=0.0714, 0.1071, 0.1428), and three twist ratios (y/D=2, 2.5, 3). Loose-fit perforated twisted tapes in a tube provided a significant increase on heat transfer. Especially, twisted tape with y/D=2 twist ratio and d/D=0.0714 hole diameter ratio, the Nusselt number is greater than the one with empty tube. However, loose-fit perforated twisted tapes in a tube caused considerable increase on pressure drop, as well on Nusselt number. The maximum pressure drop was observed in twisted tape with y/D=2 twist ratio and d/D=0.0714 hole diameter ratio which showed the best heat transfer increase. As a result, it was found that, the effective parameter is twist ratio. Also second effective parameter is hole diameter ratio. Twisted tape width is not effective parameter, as well. In conclusion of this experimental study, it is showed that providing heat transfer enhancement is possible via inserting loose-fit perforated twisted tapes in a tubes of heat exchangers which are used extensively in industry related with the working conditions of heat exchangers in low Reynolds numbers with small twist ratios and small hole diameter ratios.
Benzer Tezler
- Borularda trapez formundaki şerit elemanların türbülanslı ısı transferine etkileri
The effects of trapezoidal tapes on turbulent heat transfer in pipes
HALUK RAMAZAN NACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AZİZ HAKAN ALTUN
- Borularda türbülanslı akışta sinüsoidal ondüleli şerit elemanların ısı transferi ve akış karakteristiklerine etkileri
The effects of sinusoidal corrugated strip element on heat transfer and flow characteristics in turbulent flow pipes
MEHMET GÜRDAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AZİZ HAKAN ALTUN
- İçerisine sekman yerleştirilmiş bir boruda akış ve ısı transferinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of flow and heat transfer in a rib inserted pipe
VEYSEL ÖZCEYHAN
Doktora
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ORHAN BÜYÜKALACA
- Çeşitli iç elemanlar yerleştirilmiş bir boruda ısı geçişinin incelenmesi
The investigation of heat transfer in various ribs inserted pipe
SİBEL GÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
PROF. DR. TAHİR YAVUZ
- Boru içi akışta üçgen kesitli iç elemanların ısı transferi üzerine olan etkisinin incelenmesi
The investigation of heat transfer in pipe flow with triangle cross sectioned ribs inserts
ORHAN KEKLİKCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN