Düşey film evaporatörlerde tasarım geometrisinin etkin akış dağılımı üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of design geometry on effective flow distribution in falling film evaporators
- Tez No: 664802
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA AKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Düşey film evaporatörler gıda endüstrisinde ürünlerin konsantre edilmesi amacı ile yaygın olarak kullanılmaktadır. Evaporasyon işlemi en temeli ile ürün içerisindeki suyun uzaklaştırılarak kuru madde oranının arttırılması işlemidir. Modern toplum yapısının gelişmesi ile beraberindeki daha iyi için arayış, buharlaştırıcı teknolojisinde ihtiyaçlara karşılık sunması amacı ile gelişmelerin ihtiyacını doğurmuştur. Literatürde uygulanan tüm ısı transferi yaklaşımları sıvının tamamen homojen ve etkin olarak ısıtma yüzeyleri üzerinde dağıldığı varsayımına dayandırılmıştır. Literatürde görünen bu kısıt ve yetersizlik bu çalışmanın ve çalışma kapsamında sunulan modelin motivasyon kaynağını oluşturmuştur. Bu tez çalışması kapsamında, düşey film buharlaştırıcıların tasarım kriterleri incelenmiş, optimum tasarım için gerekli parametrelere bağlı olarak tasarım kritik noktaları oluşturulmuştur. Akışın dağıtılması ve ısı transferi arasındaki matematiksel ilişki kurularak modellenmiştir. Yapılan modelleme ile akış dağılımına göre en uygun tasarım geometrisinin oluşturulması hedeflenmiştir. Yapılan çalışma ile literatürde etkin akış dağılımı varsayımı ile yapılan ısı transferi yaklaşımları için varsayım parametreleri birer girdi olarak tanımlanmış; akış dağılım modeli ile entegre edilmiş buharlaşma teorisi açıklanmıştır. Nümerik analiz sonucunda elde edilen optimum tasarım girdileri, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) akış dağılımı simülasyonu ile karşılaştırılmış; tasarım doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Düşük çapta buharlaşma hacmi ve dağıtım deliği ile kısa jet yüksekliğinin hem ısı transfer hem de akışın dağılımı açısından daha etkili olduğu görülmüştür. Bu çalışma ile düşey film buharlaştırıcılar için optimizasyon tanımı akış dağılımı ile entegre ısı transferi kavramı olarak literatüre kazandırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Falling film evaporators are widely used in the food industry to concentrate products. Evaporation process is the process of increasing the dry matter ratio by removing the water in the product. With the development of modern social structure, the pursuit for the better has led to the need for rapid developments in evaporator technology in order to meet the needs. In the literature, all heat transfer approaches applied are based on the assumption that the liquid is completely homogeneously and effectively distributed over the heating surfaces. This constraint and inadequacy seen in the literature formed the motivation source of this study. Within the scope of this thesis study, the design criteria of the falling film evaporators were examined, and design key points were formed depending on the parameters required for optimum design. It is modeled by establishing a mathematical relationship between flow distribution and heat transfer. With the modelling, it is aimed to create the most suitable design geometry according to the flow distribution. With the study, the assumption parameters for the heat transfer approaches were defined as inputs; the theory of evaporation integrated with flow distribution model was explained. The optimum design inputs obtained as a result of the numerical analysis were compared with the Computational Fluid Dynamics (CFD) flow distribution simulation; design verification has been carried out. It has been observed that the smaller evaporation volumes, distribution holes and short hydrolic jet heights are more effective in terms of both heat transfer and flow distribution. With this study, optimization definition for vertical film evaporators is introduced to the literature as the concept of integrated heat transfer theory with flow distribution.
Benzer Tezler
- Dikey borulu buharlaştırıcılarda düşme yüksekliğinin ısı geçişiyle olan ilişkisinin deneysel araştırılması
Experimental reseach of relation of falling elavation in vertical tube evaporator with heat transfer
HÜSEYİN PEHLİVAN
Doktora
Türkçe
2008
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Yüksek sıcaklıklardaki düşey silindirlerde film kaynama ısı transferinin incelenmesi
Film boiling heat transfer on vertical cylinders at high temperatures
ABDURRAHİM BÖLÜKBAŞI
Doktora
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HANİFİ SARAÇ
- Theoretical investigation of conjugate condensation heat transfer inside vertical tubes
Düşey tüplerde eşlenik yoğuşmalı ısı aktarımının kuramsal analizi
SERHAT KÖSE
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. A. ORHAN YEŞİN
- Farklı boyutlardaki düşey silindirlerde durgun film kaynamanın farklı konsantrasyonlarda deneysel incelenmesi
Experimental investigation of pool film boiling on vertical cylinders havaing different dimensions in different concentration
DOĞAN ÇİLOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDURRAHİM BÖLÜKBAŞI
- Bir absorpsiyonlu soğutma sisteminin ısıl analizi ve tasarımı
Thermal analysis and design of an absorption cooling system
REFİK ÇAĞRI YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. AYTUNÇ EREK