Dairesel ve düz tüplü taşıt radyatörlerinin farklı soğutma sıvıları için teorik ve deneysel performans analizi
Theoretical and experimental performance analysis of circular and flat tube vehicle radiators for different coolants
- Tez No: 651030
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT HOŞÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Bu çalışmada; öncelikle çeşitli sıvıları farklı tip radyatörlerde, içten yanmalı motorlarda karşılaşılan koşullara yakın koşullarda motor soğutma sıvısı olarak test edebilecek bir deney düzeneği geliştirilmiştir. Bu test makinesinde deneyler önce su ile, daha sonra sırasıyla etilen glikol (EG), 50/50 EG/su, 50/50 takım soğutma sıvısı/su ile yapılmış, ayrıca dört farklı ısı transfer yağı (ITY) da test edilmiştir. Deneyler düz tüplü ve dairesel tüplü olmak üzere iki farklı radyatörde gerçekleştirilmiştir. Deneylerde hava hızı 2 ˗ 4 ms-1, hava giriş sıcaklığı 25 ˗ 35 °C, soğutma sıvısı debisi 0,1 ˗ 0,3 ls-1 aralığında değiştirilmiş ve soğutma sıvısı giriş sıcaklığı 90 °C'de tutulmuştur. Elde edilen veriler ile soğutma sıvıları karşılaştırılmış ve radyatörlerin birbirleriyle kıyaslaması yapılmıştır. Düz tüplü ve dairesel tüplü iki ayrı radyatör için ısı transferi modelleri geliştirilerek iki ayrı program hazırlanmıştır. Bu programlarda radyatör 240 kontrol hacmine ayrılarak etkinlik-NTU metoduyla her kontrol hacmindeki ısı transferi hesaplanmakta ve sonuçta bunlar toplanarak radyatörden atılan ısı bulunmaktadır. Yapılan bu programdan elde edilen sonuçlar ile deney sonuçları kıyaslanarak ısı transfer modeliin doğrulaması yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucu radyatörden en fazla ısıyı sırasıyla su, 50/50 EG/Su, 50/50 Takım soğutma sıvısı/su, EG, ITY˗2, ITY˗1, ITY˗4 ve ITY˗3 uzaklaştırmıştır. Tüm soğutma sıvıları için yapılan deneylerin tamamının ortalaması olarak düz tüplü radyatör dairesel tüplü radyatöre göre %24,1 daha fazla ısıyı radyatörden uzaklaştırmıştır. Radyatörlerde gerçekleştirilen deneyler ile model sonuçları kıyaslandığında ise ısı transferi modelinin deney sonuçlarına göre dairesel tüplü radyatörde ortalama %1,7 daha düşük, düz tüplü radyatörde ise ortalama %1,0 daha düşük ısı atımı sonuçları verdiği belirlenmiştir. Geliştirilen modellerin düz ve dairesel tüplü radyatörler için belirlediği radyatör ısı atımlarının deneysel sonuçlara göre ortalama göreceli hataları %1,5 ve %1,6, kök ortalama kare hataları ise 0,2 kW ve 0,4 kW olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlara göre geliştirilen modellerin dairesel ve düz tüplü radyatörlerin ısı atımlarını belirlemek amacıyla büyük bir doğrulukla kullanılabileceği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, an experimental setup has been developed that can test various fluids in different types of radiators as engine coolant, under conditions close to those encountered in internal combustion engines. In this test machine, first, the experiments were performed with water. Then, ethylene glycol (EG), 50/50 EG/water, 50/50 tool coolant/water and four different heat transfer oils (ITY) were tested. The experiments were carried out in two different radiators, namely flat tube and circular tube ones. In the experiments, the air velocity was changed between 2 ˗ 4 ms-1, the air inlet temperature was varied between 25 ˗ 35 °C, the coolant flow rate was changed between was varied between 0,1 ˗ 0,3 ls-1 and the coolant inlet temperature was kept at 90 °C. Using experimental data, the coolant fluids and radiators were compared with each other. Two different heat transfer models were developed, and two programs were prepared for flat tube and circular tube radiators. In these programs, the considered radiator was divided into 240 control volumes, and the heat transfer in each control volume was calculated by using the effectiveness-NTU method. Then, the heat transfer rates in the control volumes were summed up to determine the total heat dissipation rate in the radiator. The mathematical model was verified by comparing the results obtained from the program with the experimental results. As a result of the experiments, the highest radiator heat dissipation was obtained with water, followed by 50/50 antifreeze/water, 50/50 tool coolant/water, antifreeze, heat transfer oil˗2, heat transfer oil˗1, heat transfer oil˗4 and heat transfer oil˗ 3 in decreasing order. As an average of all experiments for all coolants, the flat tube radiator dissipated 24,1% more heat than the circular tube radiator. When the heat transfer model results were compared with the experimental ones, it was determined that the model yielded on average of 1,7% and 1,0% lower heat dissipation rates in the circular tube and flat tube radiators, respectively. The mean relative errors of the developed models in comparison to the experimental results for the flat and circular tube radiators was 1,5% and 1,6%, and their root mean square errors were 0,2 kW and 0,4 kW, respectively. These results reveal that the developed models can be used to determine the heat dissipation rates in circular and flat tube radiators with great accuracy.
Benzer Tezler
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Parametric study of heat transfer and pressure drop characteristics in a tube using different types of inserts
Farklı türde uçlar kullanan bir tüpte ısı aktarımı ve basınç düşmesi özelliklerinin parametrik incelemesi
LUAY BADR HAMAD AL-DOORI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu ÜniversitesiMakine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HABIB GHANBARPOURASL
- Kanalizasyon ve yağmur suyu toplama şebekesi bacalarının hidrolik etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the hydraulic effects of sewerage and rainwater collection network manholes
ONUR DÜNDAR
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İSMAİL HAKKI ÖZÖLÇER
PROF. DR. EMRAH DOĞAN
- Assessment of urbanization history of Addis Ababa city, Ethiopia
Addıs Ababa cıty, Ethıopıa'nın kentleşme tarihinin değerlendirilmesi
ABDURAHMAN HUSSEN YIMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Şehircilik ve Bölge PlanlamaMersin ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ CENAP YOLOĞLU