Isı değiştiricisindeki yüzey deseninin ısı transferine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of surface pattern of a heat exchanger on heat transfer
- Tez No: 487780
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. RAMAZAN SELVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Dünyadaki enerji kaynaklarının bilinçsiz tüketilmesi, dünyanın dengesini hızla değiştirmektedir. Her gün artan enerji ihtiyacı ve buna bağlı enerji kaynaklarındaki azalma düşünüldüğünde, farklı türlerdeki enerjileri kullanılabilir hale getiren ısı değiştiricilerinde ısı transferinin artırılması büyük önem kazanmaktadır. Bu çalışmada enerji açığının artmaması ve mevcut kaynakların yerinde kullanılmasına yardımcı olmak amacıyla tasarlanan bir ısı değiştiricisi üzerinde sayısal modelleme metoduyla incelemeler yapılmıştır. Bu kapsamda çalışmada düz yüzeyli ısı değiştiricilerine kıyasla, ısı değiştiricisi üzerinde tasarlanan desenin, ısı değiştiricisinin ısıl performansına etkisi incelenmiştir. Ansys Fluent programı ile dikdörtgenler prizması şeklinde iki ısı değiştiricisi modellenmiş ve simüle edilmiştir. Isı değiştiricilerinden birinde bütün yüzeyler düz, diğerinde ise sadece alt ve üst yüzeyinde diyagonal desenler olacak şekilde tasarlanmıştır. Tasarlanan ısı değiştiricisinin yüzeyine eklenen diyagonal desenin akışkanın çıkış sıcaklığına, ısı transfer miktarına, akış hızına, akış alanına ve basınç değişimine etkisi incelenmiştir. Her iki model için farklı kütlesel debilerde altı farklı çözüm yaptırılmıştır. Çözümün sonucunda ısı değiştiricisinden geçen akışkanların çıkış sıcaklıkları kıyaslandığında, desenli ısı değiştiricisinden geçen akışkanın çıkış sıcaklığı incelenen bütün debiler için daha düşük çıkmıştır. Her iki model çeperlerindeki ısı transferi incelendiğinde, desenli ısı değiştiricisinin çeperlerinden olan ısı transfer miktarının desensiz ısı değiştiricisine göre daha fazla olduğu görülmüştür. Isı değiştiricilerinden geçen akışkan hızları kıyaslandığında desenli ısı değiştiricisinin iç çeperlerindeki desenlerden kaynaklanan periyodik ve bölgesel kesit daralmalarından dolayı desenli bölgelerde akış hızının arttığı görülmüştür. Ayrıca desenlerin basınç değişimine etkisi incelendiğinde, diyagonal desenlerden dolayı düz ısı değiştiricisine göre daha fazla basınç kaybı olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The irresponsible consumption of energy resources in the world is rapidly changing the world's balance. Considering the ever increasing need for energy and the reduction in energy resources associated with it, it becomes important to increase the heat transfer in the heat exchangers making the different types of energy usable. In this study, a numerical modeling method was applied to a heat exchanger designed to help stabilize the energy deficit and to use the existing sources appropriately. In this context, in comparison with flat surface heat exchangers, the effect of the designed pattern on the heat exchanger on thermal performance was investigated. Two heat exchangers were simulated and modeled in the form of rectangular prisms by the Ansys Fluent program. One of the heat exchangers was designed so that all surfaces were flat and the other exchanger contained only diagonal patterns on the top and bottom surfaces. The effect of the diagonal pattern added to the surface of the designed heat exchanger on the outlet temperature, amount of heat transfer, flow rate, flow field and pressure variation of the fluid was investigated. For both models, six different solutions were generated for different mass flow rates. As a result, when the outlet temperatures of the fluids passing through the heat exchanger were compared, the outlet temperature of the fluid passing through the patterned heat exchanger was lower for all the flow rates examined. When heat transfer in both model walls was examined, it was seen that the amount of heat transfer from the walls of the patterned heat exchanger was higher than that of the heat exchanger without patterns. When the fluid velocities passing through the heat exchangers were compared, it was seen that the fluid velocity increased in the patterned regions as a result of the periodic and regional cross section shrinkage due to the patterns in the inner wall of the patterned heat exchanger. In addition, when the effect of the patterns on the pressure change was examined, it was determined that there was more pressure loss in the patterned exchanger than the flat heat exchanger due to diagonal patterns.
Benzer Tezler
- Investigation of condensation in microchannels
Mikrokanallarda yoğuşmanın incelenmesi
BURAK ÇOBAN
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Boru demeti taşıyıcı levhalarında üçgen ve sıralı dizilişler için ısı taşınım katsayısının belirlenmesi
Determination of heat transfer coefficient on the tube bundle support plates for in-line and staggered
KEMAL ÇAKIR
- Isı borusu tabanlı bir atık ısı geri kazanım uygulaması
A heat pipe based waste heat recovery application
OYA YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Numerical analysis on effect of fin shape on double pipe heat exchangers
Çift borulu ısı değiştiricisinde kanatçık şeklinin verim üzerindeki etkisinin sayısal analizi
ALI MAHMOOD MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ARSLAN
- Bina temeli altı toprak ısı değiştiricisindeki ısı transferinin incelenmesi
The investigation of heat transfer in ground heat exchangers under building foundation
NURULLAH KAYACI
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN DEMİR
PROF. DR. ŞEVKET ÖZGÜR ATAYILMAZ