Geri Dön

A computational fluid dynamics investigation of heat transfer and pressure drop characteristics of horizontal tubes with a coiled wire

Sarmal telli yatay borularda ısı transferi ve basınç kayıplarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile incelenmesi

  1. Tez No: 456314
  2. Yazar: TAHA TUNA GÖKSU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FUAT YILMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

Bu çalışmada, dairesel ve karesel kesitli yatay borular içerisine yerleştirilen helisel sarılmış tellerin ısı transferine ve akış karakteristiklerine etkisi ANSYS FLUENT v17 kullanılarak araştırılmıştır. İlk olarak, ikili helisel teller 40, 60 ve 80 mm hatvede incelendi. Reynolds sayısı 16000 ila 48000 arasındadır. Borunun duvarına sabit sıcaklık eş dağılımlı olarak uygulandı. En yüksek ısı transfer performans katsayısı (1.146) en yüksek hatvede (80 mm) ve minimum Reynolds sayısında (17407) elde edildi. İkinci olarak, dairesel, eşkenar üçgen ve karo kesitteki helisel teller 54, 72 ve 90 mm'lik 3 farklı hatve değerlerinde karesel kesitli borunun içine yerleştirildi. Sabit ısı akısı borunun duvarına uygulandı. Reynolds sayısı 4387 ila 18415 arasındadır. Dairesel, eşkenar üçgen ve karo kesitli helisel tellerin Nusselt sayısı sırasıyla 38-88%, 37-93% ve 38-98% oranlarında düz borudan daha yüksektir. Sonuçlar gösterdi ki, maksimum ısı transfer performansı 30.46 % ile eşkenar üçgen kesitli helisel telde ve 90 mm'lik hatvede görülmüştür. Son çalışmada ise bükümlü bant ve bükümlü bant ile eşkenar üçgensel kesitli helisel tel birlikte dairesel kesitli boruya yerleştirildi. Reynolds sayısı 4600 ile 21000 arasındadır. Borunun duvarına sabit sıcaklık eş dağılımlı olarak uygulandı. Bükümlü bandın ısı transfer performansı 33 ile 300% oranında bükümlü bant ile eşkenar üçgensel kesitli helisel telden daha yüksektir.

Özet (Çeviri)

In this study, the heat transfer and pressure drop effects for wire coil inserts in horizontal circular and square cross sectional tubes were examined by ANSYS FLUENT v17. Firstly, double helical wire coils with three different pitch (40, 60, and 80 mm) ratios inserted in a circular cross sectional pipe were investigated in the Reynolds number range between 16000 and 48000 under uniform constant wall temperature. The maximum pitch (80 mm) case showed the highest performance evaluation criteria (PEC=1.146) at minimum Reynolds number (17407). Secondly, three different cross sectional geometries of the wire with three different pitches in a square cross sectional tube were investigated to understand the thermo-hydraulic performance of them in the Reynolds number range of 4387 and 18415 under the uniform heat flux. The circular, triangular, and diamond cross sectional wire coils (CWC, TWC, and DWC, respectively) with 54, 72, and 90 mm pitches were tested. The Nusselt number of CWC, TWC, and DWC were higher than smooth pipe in the range of 38-88%, 37-93%, and 38-98%, respectively. Results showed that the maximum 30.46 % heat transfer enhancement was achieved in TWC group for the case of 90 mm. Finally, twisted tape and twisted tape with equilateral triangular wire coil in circular cross sectional pipe were investigated for 90 mm pitch in the Reynolds number range between 4600 and 21000 under uniform constant wall temperature. The difference in PEC between twisted tape and twisted tape with equilateral triangle cross sectional wire coil insert were in the range of 33 to 300%.

Benzer Tezler

  1. Kompakt plakalı ısı değiştiricilerde grafen esaslı nanoakışkanların akış ve ısı transferinin hesaplamalı akışkanlar dinamiğiyle incelenmesi

    Computational fluid dynamics investigation of flow and heat transfer of graphen based nano fluids in compact plate heat exchangers

    EREN GÜRKAN EROL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BARIŞ GÜREL

  2. Kanatlı borulu bir ısı eşanjöründeki ısı geçişinin sayısal olarak incelenmesi

    Numerical investigation of heat transfer in finned and tube heat exchanger

    HATİCE CANBAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OKTAY ÖZCAN

  3. Tel kanatlı yoğuşturucuların hava tarafı ısıl ve akış performansının incelenmesi

    Investigation of airside thermal and flow performance of wire-on-tube condensers

    ALİŞAN GÖNÜL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    EnerjiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZDEN AĞRA

  4. Boru demet taşıyıcı levhalarında ısı taşınım katsayısının ve basınç düşüşünün nümerik olarak incelenmesi

    Numerical investigation of the heat transfer and pressure drop on tube bundles support plates

    MARDİROS ENGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERMAN ASLAN

  5. Çapraz akışlı (HRV) sisteminde farklı kanatçıkların ısı ve akışın deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    Experimental and numerical investigation of the heat and flow in a cross-flow (HRV) heat exchanger system

    MANSOUR NASIRI KHALAJI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSAK KOTCİOĞLU