Dalgalı kanatlı ısı değiştirilerinin ısıl ve hidrolik performansının hesaplamalı akışkanlar dinamiği yaklaşımı ile incelenmesi
Investigation of thermal and hydrolic performance of wavy finned heat exchangers by the approximate computational fluid dynamics approach
- Tez No: 510280
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ PINARBAŞI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı Proses Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Bu tez çalışmasında Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yöntemiyle, HVAC sistemlerinden termik ve nükleer santrallere, sanayideki buhar prosesinden buzdolaplarına kadar birçok alanda kullanılan ısı değiştiricilerinin bir çeşidi olan dalgalı kanatlı ısı değiştiricilerinin farklı dalga boyları, dalga yükseklikleri ve çalışma şartlarında ısıl ve hidrolik performansları parametrik olarak incelenmiştir. Akım çizgisi, hız vektörleri ve sıcaklık eş düzey eğrileri gibi akış görselleştirme sonuçları kullanılarak akış fiziğinin ısı transferi ve basınç düşüşü karakteristikleri üzerine etkisi tartışılmış, ısıl ve hidrolik performans sonuçları Colburn j faktörü, Fanning sürtünme faktörü f ve j/f1/3 oranı şeklinde nicel olarak verilmiştir. Sabit dalga boylarında dalga yüksekliği artırıldıkça türbülans üretiminin artması ve akış yolunun uzamasından dolayı ısı transfer katsayıları artış gösterirken basınç düşüşleri de artmıştır. Dalga boyunun düşürülmesi ile akış kanat cidarlarını takip edememiş ters basınç gradyanının etkisi ile akış ayrılmaları gerçekleşmiştir. Analiz sonuçlarında ısı transfer karakteristiği Colburn j faktörü, dalga yüksekliğinin h=1,25 mm olduğu modellerde yüksek, h=0,6 mm olan modellerde daha düşük çıkmıştır. Isıl-hidrolik performans j/f1/3 sonuçları genel olarak dalga yüksekliğinin h=1,25 mm olduğu modellerde daha düşük çıkmıştır. Dalga yüksekliği h=0,6 mm'ye düşürüldüğünde ise j/f1/3 değerleri genel olarak daha yüksek çıkmıştır. Kanat hatvesinin artırılmasıyla tüm modeller için j, f ve j/f1/3 karakteristiklerinde düşüş gözlemlenmiştir. Isıl-hidrolik performans j/f1/3 sonuçları genel olarak dalga yüksekliğinin h=1,25 mm olduğu modellerde daha düşük çıkmıştır. Dalga yüksekliği h=0,6 mm'ye düşürüldüğünde ise j/f1/3 değerleri genel olarak daha yüksek çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the thermal and hydraulic performances of the wavy fin heat exchangers with different wave lengths, wave heights and operating conditions were investigated parametrically via Computational Fluid Dynamics method. The effect of the flow physics on heat transfer and pressure drop characteristics was discussed using flow visualization results such as streamlines, velocity vectors and temperature contours, thermal and hydraulic performance results were reported quantitatively as Colburn j factor, Fanning friction factor f and j/f1/3 ratio. As the wave height increases at constant wave lengths, the pressure drops and the heat transfer coefficients increase due to turbulence production and the extension of the flow length. By decreasing the wave length, the fluid flow could not follow fin walls and flow separations occurred by the effect of an adverse pressure gradient. According to the results obtained from the analyzes, the heat transfer characteristis Colburn j factor generally has higher values where in the models where the wave height h is equal to 1,25 mm Colburn j factor and Fanning friction factor f values decreased when the wave height was decreased to h=0,6 mm. Thermal-hydraulic performance of j/f1/3 results are generally lower for models with wave height h = 1,25 mm. The j/f1/3 values are generally higher when the wave height is reduced to h = 0,6 mm.
Benzer Tezler
- First and second law analysis of compact heat exchangers used for intercooling purposes
Ara soğutma amaçlı kullanılan kompakt ısı değiştiricilerinin birinci ve ikinci yasa analizleri
AHMET YASİN SEDEF
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiYıldırım Beyazıt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL BİLEN
- Basınçlı hava kurutucusu ısı geri kazanım ünitesi ısı değiştiricisi tasarımı ve had kullanarak sayısal analizi
Pressuri̇zed ai̇r dryer heat recovery uni̇t heat exchanger desi̇gn and cfd analysi̇s
AYŞE BURCU YILDIZ
- Mini kanallı ısı değiştiricilerinin farklı tasarım parametrelerine göre performansının ve donma probleminin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of performance and freezing problems according to different design parameters of mini channel heat exchangers
ENDER GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Kanatlı borulu ısı değiştiricilerde devrelemenin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of circuitry in finned tube heat exchangers
FARUK TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEVKET ÖZGÜR ATAYILMAZ
- Ağır taşıt radyatöründe TiO2-su nanoakışkanının soğutma performansına etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effects of TiO2-water nanofluid on cooling performance in heavy vehicle radiator
EMRE AŞKIN ELİBOL
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ TURGUT