Geri Dön

Boru kovan tipi ısı değiştiricilerinin simülasyon yoluyla ekserjetik analizi

Exergetic analysis of shell and tube heat exchangers by simulation

  1. Tez No: 450429
  2. Yazar: MEHMET UTKU BADAK
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SUHA ORÇUN MERT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yüzüncü Yıl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Bu çalışma Comsol Multiphysics simülasyon programı kullanılarak modellenmiş çeşitli 1-2 boru kovan ısı değiştiricilerin ekserjetik analizi ve performans incelemelerini kapsamaktadır. Tasarım aşamasından önce, yoğun enerjili sistemlere simülasyon uygulanması büyük önem taşımaktadır, çünkü uygulanacak simülasyon mühendislere prosesi inşa ve deneme aşamasından önce, enerji kaybını önleme ve verimliliğini artırma imkanı sağlar. Modelleme ve analiz işlemi, detaylı hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve çoklu fizik içeren ısıl sistemlerin daha iyi performans göstermeleri için gerekli olduğundan, giriş akış hızlarını ve sıvıların sıcaklıkları, şaşırtıcı sayısı, et kalınlığı, boru sayısı, uzunluğu ve dizilimini içeren bir parametrik çalışma uygulanmıştır. Akışkan olarak su ve hekzan seçilmiştir. Her bir durumun sıcaklık, ekserji yıkımı ve verim sonuçları için ince örgülü yapıda yapılmasına karar verilmiştir. Elde edilen sonuçlar sistem performansının ve veriminin çalışma parametrelerine ne derece bağlı olduğunu kanıtlamıştır. Bu çalışmada, diğer çalışmalardan farklı olarak mühendislik uygulamalarının en önemli ve en çok karşılaşılan işlemlerinden birisi olan farklı sıcaklıklardaki iki veya daha fazla akışkan arasındaki ısı aktarımını sağlayan boru kovan tipi ısı değiştiricilerinin Comsol Multiphysics programı kullanılarak modellenmesi ve simülasyon çalışmalarının ekserjetik analize entegre olarak yapılması ilk olma özelliği taşıyarak literatüre katkı sağlayacaktır. Yapılan çalışma sonrası elde edilen sonuçların yorumlanmasıyla, tasarım aşamasında boru kovan tipi ısı değiştiricilerde enerjinin verimli kullanılması için yapılan parametrik inceleme sonuca bağlanmıştır

Özet (Çeviri)

The scope of this work is to apply exergetic analysis and performance investigation of 1-2 shell and tube heat exchanger using Comsol Multiphysics simulation program. Applying simulation to energy intensive systems has great importance before the design phase as it gives the engineers the possibility to avoid energy loss and increase efficiency before constructing the device and experimenting it. Since the modelling and analysis is essential for better performance in thermal systems by including detailed computational fluid dynamics and multiphysics a broad parametric study is applied considering the operating parameters of inlet flow rates and temperatures of the fluids, baffles, thickness, tube numbers, diameter, length and arrangements. Hexane and water are selected as fluids of investigation. The evaluation of the model depends on the finite element method and necessary meshing and simulation characteristics are chosen accordingly. The detailed parametrical investigation depending on the simulation of each case is concluded by an exergy analysis and efficiency. The results proves us that the efficiency and performance of the system greatly depends on the operating parameters and exergy analysis is crucial for sake of minimization of exergy destruction. Differing from previous studies on heat exchangers, in this study a comprehensive exergetic analysis and performance assessment of 1-2 shell and tube heat exchanger is accomplished. The operating parameters such as flow rates and temperatures of the streams, baffles, thickness, tube numbers, diameter, length and arrangements are taken as investigation parameters. The selected case heat exchanger is investigated using a simulation program based on a CFD and FEM analysis in a Multyphysics structure. The parametric analysis in the design phase for efficiently usage of energy in shell and tube heat exchanger has been described with interpretation of results obtained after the study.

Benzer Tezler

  1. Study of finned tube energy storage systems

    Kanatlı boru ile enerji depolama sistemleri

    MEHMET ALİ ACAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURİ KAYANSAYAN

  2. Phase change around a radially finned horizontal cylinder: a conjugate problem

    Yatay radyal kanatlı bir boru çevresinde faz değişimi: Bir birleşik problem

    AYTUNÇ EREK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURİ KAYANSAYAN

  3. Experimental and numerical investigation of cold thermal energy storage systems

    Soğuk enerji depolama sistemlerinin deneysel ve sayısal incelenmesi

    MEHMET AKİF EZAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYTUNÇ EREK

  4. Turbo matching study in 4-cylinder diesel engine

    4 silindirli dizel motor için türbin seçim çalışması

    FATMA ÖZBEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN AHMET ERGENEMAN

  5. Endüstriyel yapılarda yatay geniş tanklar ile dikey narin siloların deprem esnasındaki davranışlarının ve farklı izolatör tipleriyle güçlendirilmesinin irdelenmesi

    Examination of the behaviors of broad tanks and silos during earthquake and retrofit them with different isolator types in industrial buildings

    SAMET KILIÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Deprem MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT AKBAŞ