Experimental and numerical study of heat transfer in double-pipe helical heat exchanger using nano-liquid
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 697548
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KOÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Bu çalışmada, silikon dioksit nano-sıvısı ve baz sıvı olarak su kullanılarak çift borulu sarmal ısı değiştiricide taşınımla ısı transfer katsayısı ve sürtünme faktörü deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Reynolds'un 3400'den 11400'e kadar olan varyasyonları ile çift borulu sarmal ısı eşanjörünün içindeki paralel ve karşı akışlar incelenmiştir. Deney düzeneği, tüm çalışmaları farklı koşullar altında tamamlamak için kullanılır. Silikon dioksitin su (örn. %0,0625, %0,125, %0,25, %0,5) ve saf su ile nanoakışkanlarının farklı konsantrasyonları araştırılmıştır. Bulgular, Reynolds sayısı ve nanoakışkan konsantrasyonunun artmasıyla ısı transfer katsayısının arttığını, burada %0,25 konsantrasyonun paralel ve kontur akışında 5,5 ila 19 kW/m2∙K ve 7 ila 25 kW/m2 sayılarıyla maksimum iyileştirmeye ulaştığını ortaya koymaktadır. ∙K, sırasıyla. Nusselt sayısı, su hızı büyümesi daha fazla türbülans seviyesi arttığından, tüm durumlar için Reynolds sayısının artmasıyla artmıştır. Paralel ve kontur akışının Nu'su sırasıyla 36 ila 95 ve 45 ila 123'tür. Hacimce %0,25 konsantrasyonu, çift borulu sarmal ısı eşanjörünün optimum Nu geliştirmesine ulaşır. Sürtünme faktörü, Reynolds sayısının artmasıyla azalmakta olup, en yüksek sürtünme faktörü değerinin %0.5 nanoakışkan konsantrasyonu olması durumunda elde edilmektedir. Basınç düşüşünün artmasıyla su sıvı akışının direnci arttıkça katı partikül konsantrasyonlarının artmasıyla basınç düşüşü arttı. Sıcaklık çizgileri ve konturları, iç tüp ve halka tüplerin içindeki hız ve basınç araştırılır. Nanoakışkanların %0.25 konsantrasyonunun, çift borulu ısı eşanjörü içindeki ısı transferini iyileştirmek için optimum konsantrasyon olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, convection heat transfer coefficient and friction factor in double-pipe helical heat exchanger are investigated using nano-liquid of silicon dioxide and water as a base liquid experimentally and numerically. Parallel and counter flows inside the double-pipe helical heat exchanger with variations of Reynolds from 3400 to 11400 are studied. The experimental setup is used to complete all the studies under different conditions. Different concentrations of nanofluids of silicon dioxide with water (eg. 0.0625%, 0.125%, 0.25%, 0.5%) and pure water are investigated. The findings reveal that the heat transfer coefficient is increases with the rise of Reynolds number and nanofluids concentration where the 0.25% concentration achieved the maximum enhancement in parallel and contour flow with numbers 5.5 to 19 kW/m2∙K and 7 to 25 kW/m2∙K, respectively. Nusselt number enhanced with the increase of Reynolds number for all cases since the water velocity growth more turbulence levels increase. The Nu of the parallel and contour flow is from 36 to 95 and 45 to 123, respectively. The 0.25 Vol% concentration reaches the optimal Nu enhancement of a double-pipe helical heat exchanger. Friction factor reduce with the rise of Reynolds number where the highest friction factor value is achieved in the case of 0.5% nanofluid concentration. The pressure drop increased with the rise of solid particles concentrations as the resistance of water fluid flow grows with the increase of pressure drop. The streamlines and contours of temperature, velocity, and pressure inside the inner tube and annulus tubes are investigated. It is concluded that the 0.25% concentration of nanofluids is the optimum concentration for enhancement heat transfer inside the double pipe heat exchanger.
Benzer Tezler
- Çift borulu ısı değiştiricilerde iki boru arasından laminer rejimde akan pseudoplastik akışkanların ısı ve momentum aktarımının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SEMİH TEVFİK ENGEZ
Doktora
Türkçe
1995
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. COŞKUN ILICALI
- Bir gaz türbini yanma odası duvar sıcaklığının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ve eşlenik ısı transferi yöntemleri ile hesaplanması
Computations of an aero engine gas turbine combustor liner temperature using computational fluid dynamics and conjugate heat transfer methodology
MAHMUT DOĞRUDİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SITKI USLU
- Numerical analysis on effect of fin shape on double pipe heat exchangers
Çift borulu ısı değiştiricisinde kanatçık şeklinin verim üzerindeki etkisinin sayısal analizi
ALI MAHMOOD MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ARSLAN
- An investigation into hydrophobic micro-textured surfaces on heat transfer and surface wetting phenomenon during vapor condensation
Hidrofobik mikro-talaşlanmış yüzeylerde buhar yoğuşmasında oluşan ısı transferi ve yüzey ıslanma olgusunun incelenmesi
THAMER KHALIF SALEM SALEM
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
DR. METE BUDAKLI
- 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