Effect of curved and reverse curved cross sectional twisted tapes on heat transfer enhancement
Kavisli ve ters kavisli kesit alana sahip bükülmüş bantların ısı transferinin arttırılması üzerine etkisi
- Tez No: 537067
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FUAT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu çalışmada, kavisli ve ters kavisli kesite sahip bükülmüş bantların dairesel bir boruda ısı aktarımının geliştirilmesi üzerine etkileri, 5800'den 31000'e kadar Reynolds sayı aralığında hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak araştırılmıştır. İki farklı büküm oranına (3 ve 4) sahip üç kavisli ve üç ters kavisli kesite sahip bükülmüş bantların kullanıldığı on iki farklı geometri analiz edildi. Kavisli kesite sahip bükülmüş bantlarda, kavisin çapının boru çapına oranları 1.761, 2.252 ve 3.271'dir. Ters kavisli kesite sahip bükülmüş bantlarda, ters kavisin çapının boru çapına oranları 0.554, 0.647 ve 0.872'dir. Isı transferinin değişim, sürtünme ve performans değerlendirme kriterleri araştırıldı. Kavisli kesite sahip bükülmüş bantlar için elde edilen sonuçlara göre Nusselt sayısı yaklaşık % 31 ila % 89 arasında düz borudan daha yüksek bulunmuştur. En yüksek Nusselt sayısı en yüksek Re sayısında 112 civarında en yüksek çap oranına ve en düşük büküm oranına sahip olan C1TR3 modelinden elde edildi. Maksimum sürtünme faktörü en düşük büküm oranında ve en düşük Re sayısında yaklaşık 0.11 civarında elde edildi. Çap oranının sürtünme üzerindeki etkisi ihmal edilebilir olduğu gözlemlendi. Sürtünme faktörü, düz borudan yaklaşık % 122 ila 206 daha yüksek olarak elde edildi. Maksimum performans değerlendirme faktörü, en iyi karıştırma ve yüksek girdap nedeniyle C1TR3 ve C1TR4 için Reynolds sayısı 5800'de 1.3 civarında hesaplanmıştır. Düşük Re sayısında daha iyi performans değerlendirme faktörü gözlenmiştir. Ters kavisli kesite sahip bükülmüş bantlar için önemli sonuçlardan bazıları aşağıda çıkarılmıştır. En yüksek Nusselt sayısı, en düşük büküm oranı ve en yüksek çap oranına sahip olan R1TR3 modeli için hesaplanmıştır. Nusselt sayısı yaklaşık % 0 ila 85 arasında düz borudan daha yüksektir. Çap oranı, sürtünme faktörü üzerindeki büküm oranından daha az etkilidir. Ters kavisli kesite sahip bükülmüş bantlarının sürtünme faktörü, 124 ila 238% aralığında düz borudan daha yüksektir. Ters kavisli kesite sahip bükülmüş bantlar için performans değerlendirme faktörünün maksimum değeri, R1TR3 ve R1TR4 için Reynolds sayısı 5849'da yaklaşık 1.22 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Present study investigated the effects of the curved and reverse curved cross sectional twisted tapes on heat transfer enhancement in a circular pipe by means at computational fluid dynamics at Reynolds numbers ranging from 5800 to 31000. Twelve different geometries such as three curved and three reverse curved twisted tapes with two different twist ratios (3 and 4) were analysed. The diameter ratios of curved tape to pipe were changed as 1.761, 2.252, and 3.271. The diameter ratios of reverse curved tape to pipe were changed as 0.554, 0.647 and 0.872. The changes of the heat transfer, friction, and performance evaluation criteria were found out. Several concluding remarks are evaluated for the curved cross sectional twisted tapes. The Nusselt numbers are higher than the smooth pipe approximately in the region of 31 to 89 % for all curved twisted types. The highest Nusselt number is obtained at the highest Re for was around 112 and obtained from the C1TR3 model, which has the highest curve ratio and the lowest twist ratio. The maximum friction factor is obtained around 0.11 at lowest twisted ratio and Re. The curve ratio effect on friction is negligible. The friction factors are higher than the smooth pipe approximately 122 to 206%. The maximum performance evaluation factor is calculated around 1.3 at Reynolds number 5800 for C1TR3 and C1TR4 cases due to the best mixing and high swirl. Better performance evaluation factors are observed in the lower Reynolds number. Some of the important conclusions are evaluated for reverse curved cross sectional twisted tapes. The highest Nusselt number is calculated the lowest twist ratio and the highest curve ratio for the case R1TR3. The Nusselt number is higher than the smooth pipe approximately 0 to 85 %. The curve diameter is the less effective than twist ratio on the friction factor. The friction factor of reverse curved cross sectional twisted tapes is higher than the smooth pipe in the region of 124 to 238 %. The maximum value of PEC for the reverse curved cross sectional twisted tape is calculated around 1.22 at Reynolds number 5849 for R1TR3 and R1TR4.
Benzer Tezler
- Deprem yükleri altındaki kargir ve betonarme istinat duvarlarının risk ve maliyet analizi
Başlık çevirisi yok
AHMET ŞAHİN
- Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı
Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)
ÇİGDEM KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Kolon-kiriş birleşim yerlerindeki donatı düzeninin değiştirilmesi ile ilgili deneysel sonuçların elde edilmesi
Experimental results on different transverse reinforcements in beam-column joints
PARVİN ZAHİRTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HASAN BODUROĞLU
- Betonarme elemanların yön değiştiren tekrarlı yükler altında doğrusal olmayan davranışı
The Nonlinear behavior of reinforced concrete members subjected to reversed cyclic loads
ALPER İLKİ
- AISI 4340 çeliğinin plazma nitrürlenmesi, mikroyapısal ve mekanik özelliklerinin karakterizasyonu
Microstructural and mechanical characterization of plasma nitrided AISI 4340 steel
MOHAMMAD BAFANDEGAN
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÇELİK