Dikdörtgen kesitli bir kanalda kanatlı engel kullanımının ısı transfer karakteristiklerine etkisinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the effect of finned obstacleon heat transfer characteristics in a rectangularchannel
- Tez No: 600366
- Danışmanlar: PROF. DR. SELAHADDİN ORHAN AKANSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kanatçıklı borulu ısı değiştiricileri, Nusselt sayısı, CFD-Fluent, Isıl performans faktörü, Model analizi, Sayısal simülasyon, Finned-tube heat exchangers, Nusselt nunber, CFD-Fluent, Performance evaluation criteria, Model analysis, Numerical simulation
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Günümüzde ısı transferi mühendislik uygulamalarında önemli bir yer ihtiva etmektedir. Endüstride ısı artışları ekipmanlarda fazla ısınmaya neden olarak sistemsel hatalar teşkil etmektedir. Buna benzer aksaklıkların baş göstermemesi için pasif metotlara sıklıkla başvurulmaktadır. Bu çalışmada yüksek verim ve düşük maliyet ile ısı transferi iyileştirmesi sağlayan pasif metotlardan olan kanatçıklar araştırılmıştır. Isı transferini iyileştirmek için kanatçıklı yapılar iyi optimize edilmelidir. Aksi taktirde tasarımcı, ısı transferini geliştirmek yerine, tasarladığı model ile gelen havanın ısınan hava ile karışmasını engelleyip ısı transferi üzerinde tam tersi etki yaratabilmektedir. Bu çalışmada, literatürdeki çalışmalardan farklı olarak pürüzsüz boru ve 0 derece dikdörtgen kanatçıklı borudan farklı olarak kanatçık geometrisi ve açısı değiştirilerek hilal kanatçıklı boru, 20 derece simetrik deliksiz dikdörtgen kanatçıklı boru, 20 derece asimetrik deliksiz dikdörtgen kanatçıklı boru ve 20 derece simetrik delikli dikdörtgen kanatçıklı boru tasarlanıp altı sıra borunun akış ve ısı transferi karakteristikleri CFD-Fluent Code kullanılarak sayısal olarak incelendi. Bu analizde geometrik parametreler sabit tutularak farklı Reynolds sayılarında bu modeller üzerindeki akış ve ısı transferi özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar, simetrik yapının asimetrik yapıya ve delikli kanatçığın deliksiz kanatçığa göre ısı geçisinin ve sürtünme kaybının daha yüksek olduğunu ama ısıl performans faktörünün her zaman üstün olmadığını göstermiştir. Bundan yola çıkarak ısı aktarabilme potansiyeli en yüksek olan hem simetrik hem de delikli kanatçıklı boru tasarlanıp analiz edildiğide diğer kanatçıklı borulara nazaran daha iyi ısı aktarabildiği analizler neticesinde görülmüştür. Ek olarak, CFD-Fluent Code kullanılarak yapılan bu çalışmada bilinen Reynold sayılarına karşılık Nusselt sayıları (Nu), sürtünme kayıpları (f) ve ısıl performans faktörü () hesaplanıp analiz edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, heat transfer has an important place in engineering applications. Heat increases in the industry induce overheating, causing system errors. Passive methods are frequently used to avoid such disruptions. In this study, fins which are passive methods which provide heat transfer improvement with high efficiency and low cost were investigated. Finned structures should be well optimized to improve heat transfer. Otherwise, instead of improving the heat transfer, with own design the designer can prevent mixing the incoming air with the heated air and and create the opposite effect on the heat transfer. In this study, in contrast to previous works that is smooth tube and 0 degree rectangular finned tube, the flow and heat-transfer characteristics of crescent finned tube, 20 degree symmetrical imperforate rectangular finned tube, 20 degree asymmetrical imperforate rectangular finned tube and 20 degree symmetrical perforated rectangular finned tube banks with six rows of tubes were numerically investigated. In this analysis, the geometric parameters were kept constant and their effects on flow and heat transfer properties on these models were investigated in different Reynolds numbers. In this analysis, the geometric parameters were kept constant and their effects on flow and heat transfer properties on these models were investigated in different Reynolds numbers. The results show that the heat transferability and friction loss of the symmetrical structure is higher than the asymmetric structure and the perforated fin is higher than imperforated fin but the overall performance is not always superior. Therefore, when both symmetrical and perforated finned tubes are designed and analyzed with the highest heat transfer potential, it is seen that it can transfer heat better than other finned tubes. In addition, in this study using CFD-Fluent Code, Nusselt numbers (Nu), friction losses (f) and performance evaluation criteria (PEC) were calculated and analyzed for the known Reynold numbers.
Benzer Tezler
- Sınır tabaka bariyerinin S-kanal içerisindeki hava akışına etkisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile incelenmesi
The investigation of the effect of boundary layer fence on the air flow in an S-duct by computational fluid dynamics (CFD)
EMRAH AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Kanatlı yüzeylerde ısı transferinin iyileştirilmesi
Enhancement of heat transfer on the surface with fins
UĞUR AKYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KADİR BİLEN
- Destekleyen ve karşıt akış durumlarında havanın karma taşınımla ısı transferi ve akış karakteristiklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of mixed convection heat transfer and flow characteristicts of air for aiding and opposing flow conditions in a rectangular channel
MELEK ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Dikdörtgen kesitli genişleyen bir kanaldaki türbülanslı ve ayrılmalı akışta girdap üretici etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation on effect of vortex generators on turbulent flow with separation in a diverging channel of rectangular cross-section
ABDULVAHAP SAVUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KENAN KAYA