EVALUATION OF THERMAL PERFORMANCE AND PRESSURE DROP FOR DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER USING DIFFERENT TYPES OF POROUS MEDIA
FARKLI POROUS MEDYA ÇEŞİTLERİNİ KULLANARAK ÇİFT BORU ISI DEĞİŞTİRİCİ İÇİN TERMAL PERFORMANS VE BASINÇ DÜŞMESİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
- Tez No: 667352
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hamilton denklemi, Hesaplama, Panel sistemi, Panel yöntemi, Tablo yöntemi, Hamiltonian equation, Calculation, Panel system, Panel method, Tableau method
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, gözenekli ortamın bir çift borulu ısı eşanjörünün termal performansı üzerindeki etkisini doğrulamaktır. Bu çalışmada çelik, seramik, cam, plastik ve ahşap gibi beş farklı küresel gözenekli ortam kullanılmıştır. Bu gözenekli ortam ve gözeneklilik içermeyen ısı eşanjörünün standart durumu üzerinde deneyler, sonuçları karşılaştırmak için bir referans olarak gerçekleştirildi. Mevcut çalışmadaki deneysel bir çalışma için aynı çalışma koşulları altında iki akış düzenlemesi (paralel ve karşı) seçilmiştir. Sıcak ve soğuk su akış hızı 1 ila 4 LPM arasında değişmekte olup, sıcak ve soğuk su giriş sıcaklığı sırasıyla (60 ± 2 Co ve 28 ± 3 C °) arasında değişmektedir. Deneyler, iç çapı 20.7 mm, duvar kalınlığı 1 mm ve uzunluğu 1.94 m olan bir bakır borudan oluşan çift borulu bir ısı değiştirici kullanılarak gerçekleştirilmiştir; iç çapı dış çapı 47 mm ve uzunluğu 1.8 m olan bir galvanizleme tüpü içine yerleştirilmiştir. Sonuçlar, gözenekli ortam kullanımının referans kasayla karşılaştırıldığında ısı transferini iyileştirmede önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. etkililik artış oranı, paralel akışta% (47-55) ve karşı akışta (38-54) arasında değişmektedir. Çelik malzeme diğerleri arasında en iyi gözenekli ortam olarak kabul edilir. Nu numarasına göre, referans durumda soğuk su akış hızına ve diğer sıcak akış oranlarına karşı her sıcak akış hızına karşı en büyük Nu numarası değişikliği, Akış düzenlemesinin etkisi düşük sayımda elde edilen Nu sayısındaki artış, paralel akıştan% 53 daha fazladır. Aksi takdirde, gözenekli ortam, akış tarafındaki basınç düşüşünde bir artışa neden olur ve bu da pompanın enerji tüketimini artırır. Basınçtaki düşüş gözenekli tipe göre değiştiğinden, en yüksek basınç düşüşünün seramik tipinde, referans durumdan 60 kat ve sıcak taraftan 30 kat daha büyük olduğunu fark ettik.
Özet (Çeviri)
The aim of the present study is verifying the effect of the porous medium on the thermal performance of a double-pipe heat exchanger. Five different spherical porous media have been used in this work, such as steel, ceramic, glass, plastic, and wood. Experiments were performed on these porous media and the standard state of the exchanger of heat, which does not contain porosity, as a reference for comparing the results. Two flow arrangements (parallel and counter) were selected for an experimental study in the current work under the same working conditions. The hot and cold water flow rate ranged from 1 to 4 LPM, and the inlet temperature of the hot and cold water ranged (60 ± 2 Co and 28 ± 3 C° ), respectively. Experiments have conducted using a double pipe heat exchanger consists of a copper tube with an inside diameter of 20.7 mm, the thickness of wall is1 mm and a length of 1.94 m; it is inserted into a galvanizing tube with an inside diameter outer diameter of 47 mm, and a length of 1.8 m .The results showed that the use of porous media has a significant impact on improving transfer of heat compared to the reference case, as the ratio of effectiveness enhancement ranged from (47 to 55)% in parallel flow and (38 to 54)% in the counter flow. The steel material is considered the best porous medium among others.Regards to Nu number, the greatest Nu number change occurred in the reference case against the cold-water flow rate and each hot flow rate among other cases, The effect of the flow arrangement on the increase in the Nu number, obtained in the counter f low, was 53% greater than the parallel flow. Otherwise, the porous media causes an increase in the pressure drop on the flow side, which increases the pump's energy consumption. Since the drop in pressure varies with the porous type, we have noticed that the highest-pressure drop has occurred in the ceramic type, 60 times greater than the reference state, and 30 times greater than the hot side.
Benzer Tezler
- Boru içerisine yerleştirilen farklı tip türbülatörlerin ısıl performans karakteristiklerinin sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the thermal performance characteristics of different types of turbulators placed in the pipe
TAHA TUNA GÖKSU
Doktora
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RASİM BEHÇET
DOÇ. DR. İBRAHİM HALİL YILMAZ
- Geometrical optimization of dimpled double-pipe heat exchangers for nanofluid-based natural circulation loops operating at lower temperatures
Düşük sıcaklıklarda çalışan nanoakışkan bazlı doğal taşınım döngüleri için gamzeli çift borulu ısı değiştiricilerin geometrik optimizasyonu
NUR ÇOBANOĞLU
Doktora
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZİYA HAKTAN KARADENİZ
- Computational analyses of die-embedded microchannels for high electron mobility transistors considering thermal, hydrodynamic and structural behavior
Yüksek elektron mobiliteli transistorlara uygulanmış gömülü mikrokanal yapılarının ısıl, hidrodinamik ve yapısal davranışlarının hesaplamalı analizleri
ORÇUN YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Çarpmalı jet ve rib kullanımının kanal yüzeyindeki soğutma performansına etkilerinin araştırılması
Investigating the effect of impinging jet and rib usage on the cooling performance of the channel surface
ORHAN YALÇINKAYA
- Yıldız kesitli katı yakıcı-yakıtlı bir roket motorunun performansının incelenmesi
A study of performance of a star-shaped solid propellant rocket motor
HALİT YAŞAR