Helisel kanatlı boru demetlerinde ısı transferi ve basınç düşümünün hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Analysis of heat transfer and pressure drop in helical finned tube bundles with computational fluid dynamics
- Tez No: 774572
- Danışmanlar: PROF. DR. İSHAK GÖKHAN AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 63
Özet
Bu çalışmada Ansys-Fluent hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) paket programı kullanarak helisel kanatlı borulu bir ısı değiştiricisinin sayısal analizi yapılmıştır. Sayısal analizde boru dış yüzeyi sabit sıcaklık olarak tanımlanmış, borunun kanatcıklı olan dış tarafı dikkate alınarak akışkan olarak dış ortam havası seçilmiştir. Sayısal çalışmalarda kanat yüksekliği, boru çapı, kanat kalınlığı ve kanat adımı gibi parametrelerde değişiklik yapılarak 5000-20000 Re sayısı aralığında hesaplanan giriş hızlarıyla, elde edilen çıkış sıcaklıkları ve basınç düşümüne göre Nusselt sayısı ve sürtünme faktörü hesaplanmıştır. Ayrıca, aynı sınır şartları ve değişken parametreler kullanarak dairesel kanatlı boru demetleri için de sayısal hesaplar yapılmış, elde edilen sonuçlar helisel kanatlı boru demetleri ile karşılaştırılmıştır. Helisel kanatlı boru demetlerinde, değişken parametrelerden boru çapı ve kanat adımının artması ısı transferini artırırken, kanat yüksekliğinin ve kanat kalınlığının artması ise ısı transferini azalttığı görülmüştür. Kanat kalınlığı ve kanat adımının artması sürtünme etkisini artırırken, boru çapı ve kanat yüksekliğinin artması ise sürtünme etkisinin azaldığı görülmüştür. Ayrıca, helisel kanatlı boru demetinin dairesel kanatlı boru demetine göre ısıl performansın daha iyi olduğu görülmüş fakat basınç düşümünün daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Sayısal analizin doğrulaması literatürdeki helisel kanatlı boru demetlerinde yapılan deneysel sonuçlar ile karşılaştırılarak yapılmış ve sonuçlar arasında iyi bir uyum olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, numerical analysis of a helical finned tube heat exchanger was performed in the Ansys-Fluent computational fluid dynamics (CFD) package program. In the numerical analysis, a constant wall temperature was defined on the outer surface of the pipe and surrounding air was used as a fluid considering the outside of the pipe with fins. In the analysis, Nusselt number and friction factor were calculated according to the obtained outlet temperatures and pressure drop, with the inlet velocities calculated in the range of 5000-20000 Re number by changing parameters such as fin height, pipe diameter, fin thickness and blade pitch in numerical studies. In addition, numerical calculations were made for circular finned tube bundles using the same boundary conditions and variable parameters, and the results were compared with helical finned tube bundles. In the helical finned tube bundles, it has been seen that increasing the pipe diameter, fin pitch increases the heat transfer, besides increasing the fin height and fin thickness decreases the heat transfer. It has been also observed that increasing the fin thickness and fin pitch increases the friction factor, besides increasing the pipe diameter and fin height decreases friction factor. In addition, it was seen that the thermal performance of the helical finned tube bundle was better than the circular finned tube bundle, but it was determined that the pressure drop was higher. The verification of numerical results was performed by compared the experimental results in the literature and a good agreement was observed between results.
Benzer Tezler
- Boru demeti taşıyıcı levhalarında üçgen ve sıralı dizilişler için ısı taşınım katsayısının belirlenmesi
Determination of heat transfer coefficient on the tube bundle support plates for in-line and staggered
KEMAL ÇAKIR
- Dönmeli akış içeren dönen borulu ısı değiştiricisinde ısı transferi ve akışın incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AYDIN DURMUŞ
Doktora
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TEOMAN AYHAN
- Helisel sarılı ısı değiştiricilerde farklı geometrik özelliklerin ısı transferine etkisinin deneysel ve sayısal olarak araştırılması
Experimental and numerical investigation of the effect of different geometrical properties on heat transfer in helical coiled heat exchangers
MUSTAFA CANER
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN BUYRUK
- Helisel kanatlı ısıtıcı bulunan silindirik kapta faz değiştiren madde ile ısıl enerji depolanmasının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of thermal energy storage with phase change material embedded with helical finned heater inside a cylindrical container
TOLGA ALTINOLUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Helezon çay kurutma makinesinin endüstriyel karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of industrial characteristics of helix tea drying machine
EMRE KIYAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYDIN BIYIKLIOĞLU