Borulu tip ısı değiştiricilerinde laminar akışta nümerik olarak ısı geçişi karakteristiklerinin araştırılması
A research on heat transfer characteristics of hairpin heat exchangers in laminar flow numerically
- Tez No: 598060
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Enerji kavramı ve enerji kaynaklarının verimliliği günümüzde en önemli araştırma konularından biri olmuştur. Dünyanın devamlı artan enerji ihtiyacına cevap verebilmek için bilim insanları yenilenebilir enerji kaynaklarını çeşitlendirmek ve kullanımını arttırmak adına birçok araştırmalar yapmaktadırlar. Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinden biri de jeotermal enerjidir ve günümüzde elektrik üretimi, sosyal konut, turizm, ziraat ve endüstri gibi farklı alanlarda kullanılmaktadır. Günümüzdeki teknoloji seviyesiyle jeotermal kaynakların hemen her çeşidinden yararlanılmaktadır. Bu kaynaklar genel olarak eğer 20 °C ile 70 °C arası ise düşük sıcaklık, 70 °C ile 150 °C arası ise orta sıcaklık ve 150 °C'nin üzerinde ise yüksek sıcaklık sahaları olarak bilinmektedir. Bu çalışmada yer altından 135 °C civarında çıkan orta sıcaklıktaki suyun bir çevrimde kullanılıp 80 °C'lere düşürüldükten sonra bu sıcaklıktaki suyun bir ısı değiştiricisinden geçirilerek şebeke suyunun (~20 °C) evin musluklarında kullanılabilir sıcaklıklara (~35 °C) getirilmesi amaçlanmıştır. Bunun için sonlu elemanlar yöntemini kullanan ANSYS-Fluent programında eş eksenli 10mm ve 20mm çaplı çift borulu U-tipi karşı akışlı bir ısı değiştiricisi tasarımı yapılmıştır. İç borudan 80 °C'daki sıcak su, dış borudan ise 20 °C'deki şebeke suyu geçmektedir. Böylece 20 °C'deki şebeke suyunun 35-36 °C'lere çıkarılarak musluklarda kullanılabilinmesine olanak sağlanmıştır. Simülasyon programından çıkan sonucun doğruluğunu teyit etmek için teorik hesaplamalar yapılmıştır. ANSYS'den hesaplanan nümerik ısı taşınım katsayısı ile literatür araştırmasında bulunan çeşitli Nusselt sayıları kullanılarak hesaplanan teorik ısı taşınım katsayıları karşılaştırılmıştır. Böylece ANSYS programından elde edilen sonucun doğruluğundan emin olunmuştur. Değişken sıcaklıklar için akışkanın hızı ile parametrik çalışma yapılmıştır. Bunlara ek olarak ısı geçiş hızlarını artırmak için boruya kanat eklenmiştir. Ayrıca analizler ve hesaplamalar nano akışan ile tekrar yapılmış ve sonuçlar saf akışkanla karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, it is aimed to get the water at this temperature down to 80 °C at a temperature of 135 °C and to bring the water at this temperature through a heat exchanger (~ 20 °C) to the temperatures (~ 35 °C) at the taps of the house. Hot water is supplied from geothermal energy. Therefore, using the finite element method, the design of a coaxial double-pipe U-type counter-flow heat exchanger 10 mm and 20 mm in diameter is applied in the ANSYS-Fluent program. The hot water at 80 ºC is passed through the inner pipe, and the mains water at 20 °C passes through the outer pipe. Thus, the mains water at 20 °C is increased to 35-36 °C and used in taps. In this way, it is envisaged to obtain usable energy by using the energy of wastewater. Theoretical calculations are applied to prove the accuracy of the results of the simulation program. Numerous Nusselt numbers, which are calculated from the literature studies, are compared with the theoretical heat transfer coefficients calculated with the numerical heat transfer coefficient calculated from ANSYS computer package program. Fluid velocity parametric studies are presented at variable temperatures. In addition, fins are added to the pipe to increase heat transfer speeds. Additionally, analyses and calculations are repeated with nano flow and the results are compared with base fluid.
Benzer Tezler
- Kanatlı tip ısı değiştiricilerinde laminer akış şartlarında ısı transferi analizi
Analysis of heat transfer under laminar flow conditions in fin type heat exchangers
FATMA KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM UZUN
- Dönmeli akış içeren dönen borulu ısı değiştiricisinde ısı transferi ve akışın incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AYDIN DURMUŞ
Doktora
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEOMAN AYHAN
- Computational modeling of turbulent heat transfer in plate fin and tube heat exchangers
Kanat - borulu ısı değiştiricilerde türbülanslı ısı transferinin bilgisayarlı modellenmesi
AZİZE AKKOCA
Doktora
İngilizce
2004
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BEŞİR ŞAHİN
- Havanın soğutulması ve neminin alınması amacıyla kullanılan kanatlı borulu ısı değiştiricilerin kuramsal ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental analysis of finned tube wet coils
ALTAY ARBAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TANER DERBENTLİ
- Gövde borulu ısı değiştiricisinde saptırıcı geometrisi ve bazı nanoakışkanların ısı transferine etkisi
The baffle geometry in shell and tube heat exchangers and the effect of some nanofluids on heat transfer
HURİ FİRDEVS FURKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAYA