Üç borulu ısı değiştiricisinde farklı nanoakışkan kullanımlarının had analizleri
Had analyses of the use of different nanofluids in triple tube heat exchanger
- Tez No: 677836
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZER AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Isı değiştiriciler, çeşitli uygulama alanları için farklı ısıl sistemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Isı değiştiricisi seçimi ısıl verimliliğe, çalışma yüküne, boyutuna, çalışma esnekliğine, çalışma akışkanlarıyla uyumlu çalışmasına, nispeten düşük satın alma ve bakım maliyetlerine bağlıdır. Son zamanlarda ısı değiştiricilerinde nanoakışkanların kullanılması yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada; eş merkezli üç borulu ters akışlı ısı değiştiricisinde, %0,5 ve %1 hacim konsantrasyonlarında Al2O3-su, TiO2-su ve GO-su nanoakışkanların kullanılmasının su kullanımına göre karşılaştırılması hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri ile yapılmıştır. Sayısal analiz çözümlemelerinde ANSYS 17.1 Fluent ticari paket programı kullanılmıştır. Üç borulu ısı değiştiricisi; merkezi iç boru, iç ve dış halkadan oluşur. Merkezi iç boru ve dış halkadan soğuk akışkan geçirilirken, iç halka boşluktan sıcak akışkan veya nanoakışkan geçirilmektedir. Isı değiştiricisinin boru uzunluğu boyunca akışkanlar arasındaki ısı transfer hızı ve sıcaklık değişimi hesaplanmıştır. Ayrıca farklı hız değerleri parametre alınarak Reynolds sayısı, Nusselt sayısı, sürtünme faktörü, ısı taşınım katsayısı ve ısı değiştiricisi etkenlik değerleri hesaplanmıştır. Sayısal analiz sonuçlarına göre, ısı değiştiricisi borusu boyunca ısı taşınım katsayısı ve basınç düşüşü, nanoakışkanın hacim konsantrasyonuna ve akış hızına bağlı olarak değişmektedir. Eş merkezli üç borulu ters akışlı ısı değiştiricisinde, %0,5 ve %1 hacim konsantrasyonlarında Al2O3-su, TiO2-su ve GO-su nanoakışkanların kullanılmasının su kullanımına göre karşılaştırıldığında ısı taşınım katsayısı ile Nusselt sayısında artış, sürtünme faktöründe azalma ve ısı değiştiricisinin veriminde artış elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Heat exchangers are widely used in different thermal systems for various application areas. The choice of heat exchanger depends on thermal efficiency, working load, size, operating flexibility, compatibility with working fluids, relatively low purchase and maintenance costs. Recently, the use of nanofluids in heat exchangers has become widespread. In this study; a Comparison of the use of Al2O3-water, TiO2-water, and GO-water nanofluids at 0.5% and 1% volume concentrations in a concentric triple tube counter flow heat exchanger concerning water use was made by computational fluid dynamics (CFD) analysis. ANSYS 17.1 Fluent commercial package program was used for numerical analysis. Triple tube heat exchanger consists of a central inner tube, an inner and an outer ring. Cold fluid is passed through the central inner tube and outer ring, while hot fluid or nanofluid is passed through the inner ring cavity. The heat transfer rate and temperature change between the fluids along the pipe length of the heat exchanger were calculated.In addition, Reynolds number, Nusselt number, friction factor, heat convection coefficient, and heat exchanger effectiveness values were calculated by taking different velocity values as parameters. According to the numerical analysis results, the heat transfer coefficient and pressure drop along the heat exchanger tube vary depending on the volume concentration and flow rate of the nanofluid. The use of Al2O3-water, TiO2-water, and GO-water nanofluids at 0.5% and 1% volume concentrations in a concentric triple tube counter flow heat exchanger showed an increase in heat transfer coefficient, Nusselt number and heat exchanger effectiveness while decrease in friction factor compared to water use.
Benzer Tezler
- Eş eksenli üç borulu ısı değiştiricilerinde nanoakışkan kullanımının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of nanofluid usage in triple concentric tube heat exchangers
KAAN SÜLEYMAN UZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAMİL ARSLAN
PROF. DR. HÜSEYİN KURT
- Kombilerde kullanılan ısı değiştiricisi farklı kanatçık geometrilerinin kombi verimine etkisinin sayısal analizi
Numerical analysis of the effect on the combi boiler efficiency of heat exchanger different fin geometries used in the combi boilers
ALİ RIZA DAL
Doktora
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. H. MEHMET ŞAHİN
- Experimental investigation of heat transfer and pressure drop in a double tube heat exchanger with metal foam
Metal köpük içeren bir çift borulu ısı değiştiricisinde ısı geçişi ve basınç düşüşünün deneysel incelenmesi
ATAKAN COŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSİN SAYAR
- Bir ısı değiştiricisinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile modellemesi
Modeling of a heat exchanger with computational fluid dynamics
MEHMET AKİF KARTAL
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TALAT İNAN
DOÇ. DR. HASAN KÖTEN
- Farklı geometrilerdeki boru içi türbülatörlerin ısıl-hidrolik performansa olan etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effects of different turbulator geometries in pipe on thermal-hydraulic performance
GÖKHAN GÜRLEK