Isı eşanjörlerinde optimum sprey karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of spray characteristics for heat exchanger
- Tez No: 470923
- Danışmanlar: PROF. DR. KENAN YAKUT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 178
Özet
Bir atomizerden belirli bir basınç ile çıkan kararsız bir sıvı kütlesi, aerodinamik direnç kuvvetlerinin ve atomizer tasarımına göre değişen çeşitli kuvvetlerin etkisiyle parçalanarak tabakalara, ligamentlere ve son olarak damlacıklara dönüşür. Sprey soğutma prosesi nozul çapı, yüzey alanı, yüzey geometrisi, kritik ısı akısı, kütle akısı, yer çekimi, spreyleme açısı, yüzey eğimi gibi pek çok parametreye bağlıdır. Sprey yapısını daha iyi analiz edebilmek için çok sayıda deney sonucuna ihtiyaç duyulmaktadır. Dikdörtgen kanatçıklı ısı alıcı kullanılarak yapılan bu deneysel çalışmada, nozul-ısı alıcı mesafesinin nozul çapına oranı (h/d), kanat yüksekliği, kanat genişliği, kanatlar arası x doğrultusundaki mesafe, kanatlar arası y doğrultusundaki mesafe, dilimler arası x doğrultusundaki mesafe, dilimler arası y doğrultusundaki mesafe, sıvı debisi, hava debisi ve zamanın ısı ve akım karakteristiklerine etkileri Taguchi yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Belirlenen on bir parametre için L27(311) ortogonal dizisi deney planı olarak seçilmiştir. Performans karakteristiği olarak Nusselt sayısı belirlenmiştir. Optimum sonuçlar; 15 mm kanat yüksekliği, 45 mm kanat genişliği, 45° kanat açısı, 20 mm kanatlar arası x doğrultusundaki mesafe, 20 mm kanatlar arası y doğrultusundaki mesafe, 20 mm dilimler arası x doğrultusundaki mesafe, 15 mm dilimler arası y doğrultusundaki mesafe, 3.6 m3/h hava debisi, 21*10-3 m3/h su debisi, (667) nozul-ısı alıcı mesafesinin nozul çapına oranı ve 5 s spreyleme zamanı olarak tespit edilmiştir. Optimize edilmiş ısı alıcıyla yapılan deneyler sonucunda Nu sayısı, jet kalınlığı ve sprey açısı için korelasyonlar elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
An unstable mass of liquid, flowing out of a nozzle with a given pressure, will become into sheets, ligaments and droplets respectively, due to the aerodynamic resistance forces and other forces emerging from various atomizer designs. Spray cooling process has many parameters such as extended surface, angle of inclination, effect of gravity, diameter of nozzle, angle of spray, mass flux, geometry of cooled surface, thermal performance and critical heat flux of spray etc. There is need for more experimental results to understand better the complex structure of the spray. In these experimental study with using rectangular pin fin heat sinks, widths of the fins, angle of fins, heights of fins, spraying time, air flow rate, liquid flow rate (ALR, the ratio of air-liquid flow rate) and the ratio of the nozzle-heat sink distance to the nozzle diameter (h/d) on heat and flow characteristics have been investigated by using Taguchi experimental design method. For this reason, characteristics of flow and heat transfer are considered separately. Nusselt number considered as performance statistic, L27(311) orthogonal array has been selected as an experimental design plan for the eleven parameters mentioned above. The Nusselt number was calculated by taking into account the characteristic length of heat sink and the optimized results were found to be fin width of 45 mm, fin angle of 45°, fin height of 15 mm, x direction distance between fins of 20 mm, y direction distance between fins of 20 mm, x direction distance between slices of 15 mm, y direction distances between slices of 20 mm, air flow rate of 3.6 m3/s, liquid flow rate of 21*10-3 m3/s, spraying time of 5 s and the ratio of the nozzle-heat sink distance to the nozzle diameter (h/d) of 667. As a results of the experiments which carried out with optimized heat sink element, the Nusselt number, jet thickness and spray angle correlations were obtained.
Benzer Tezler
- Plakalı ısı eşanjörlerinin ısıtmave soğutma uygulamaları için optimum çalışma şartlarının araştırılması
Investigation of optimum operating conditions of plate heat exchanger for heating and cooling applications
BAYRAM KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Bilim ve TeknolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. REŞAT SELBAŞ
- Plakalı ısı eşanjörlerinde plaka geometrisi ile dinamik ve termal parametrelerin ısı transferine etkilerinin deneysel olarak araştırılması
Experimental investigation of effects to heat transfer of plate geometry with dynamic and thermal parameters in the plate heat exchangers
BAYRAM KILIÇ
Doktora
Türkçe
2013
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN İPEK
- Investigation of flow characteristics and heat transfer performance in heat exchangers with magnetic field effect
Manyetik alan etkisiyle ısı eşanjörlerinde akış karakteristiklerinin ve ısı transferi performansının incelenmesi
SERGEN TÜMSE
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Farklı kapileri eşanjör uygulamalarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the different capillary tube suction line heat exchanger applications
YASİN KORAY HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ÖZDEN AĞRA
- Kalorifer kazanlarının termoekonomik analizle optimizasyonu
Optimisation of heating boilers with thermoeconomic analysis
MUHAMMED ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHİDDİN CAN