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
- Tez No: 456314
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FUAT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2023
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ GÜREL
- 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
2011
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY ÖZCAN
- 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
2020
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZDEN AĞRA
- 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
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERMAN ASLAN
- 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
2013
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSAK KOTCİOĞLU