Geri Dön

Investigation on performance of combined annular and longitudinal rectangular fins on a horizontal cylinder in free convection

Yatay sı̇lı̇ndı̇r üzerı̇ndekı̇ bütünleşik dairesel ve uzunlamasına dı̇kdörtgen kanatçıkların performansının doğal taşınımda ı̇ncelenmesı̇

  1. Tez No: 877842
  2. Yazar: ELYAS SALAMATBAKHSH
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR BAYER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Doğal taşınımın farklı endüstrilerde çeşitli uygulamaları bulunmaktadır. Bununla birlikte, daha düşük soğutucu akışkan hızı nedeniyle zorlanmış taşınıma kıyasla daha düşük bir ısı transfer oranına sahiptir. Doğal taşınım altında ısı değiştirici performansını artırmak için, kanatçıklar olarak bilinen çıkıntıların kullanımı yaygındır. Geleneksel olmayan kanatçık tasarımları önemli bir yüzey alanı artışı sağlarken ve ısıl sınır tabakasını etkili bir şekilde bozarken, kullanımları üretim karmaşıklıkları nedeniyle kısıtlanmaktadır. Öte yandan, dairesel ve uzunlamasına kanatçıklar üretim kolaylığı, basitlik, sağlamlık, dayanıklılık ve maliyet etkinliği nedeniyle geniş bir kullanım alanına sahiptir. Geleneksel hava soğutmalı dairesel kanatçık ve boru ünitelerinde, hava akışı kanatçıklar arasında nispeten doğrusal bir yol izler ve termal performans öncelikle yüzey alanına bağlıdır. Bu çalışmada, ünitenin çevresindeki yerel hava hızını ve hava akışını saptırarak ısı transferini artırmayı amaçlayan yeni bir birleşik dairesel ve uzunlamasına kanatçık ve boru tasarımı önerilmektedir. Dairesel kanatçık aralığı ve uzunlamasına kanatçık eğim açısının termal performans üzerindeki etkilerini araştırmak için deneysel bir düzenek oluşturulmuş ve deneysel veriler ile sayısal benzeşimler doğrulanmıştır. Ayrıca, önerilen tasarımın bir kanatçık ve boru dizisi ünitesindeki performansı sayısal olarak incelenmiştir. Tek bir kanatçık ve boru ünitesi durumunda, ısı transferini en üst düzeye çıkaran optimum dairesel kanatçık aralığında, boylamasına kanatçık açısı arttıkça ısı transferi sürekli olarak azalmakta ve termal performans geleneksel dairesel kanatçık ve boru tasarımından daha düşük olmaktadır. Bununla birlikte, optimum kanat aralığına sahip üniteler bir dizi halinde kullanıldığında, geleneksel dairesel kanatçık ve borulu ünitelerden oluşan bir diziye kıyasla ısı transferinde %65'e varan bir artış göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Natural convection has wide applications in various industries. However, it has a lower heat transfer rate compared to forced convection due to lower coolant velocity. To enhance heat exchanger performance under natural convection, surface extensions known as fins are commonly employed. While unconventional fin designs offer a significant surface area and effectively disrupt the thermal boundary layer, their usage is constrained by manufacturing complexities. On the other hand, annular and longitudinal fins have extensive usage due to ease of manufacturing, simplicity, rigidity, durability, and cost-effectiveness. In the conventional air-cooled annular fin and tube units, the airflow follows a relatively direct path between the fins, with thermal performance primarily reliant on surface area. In this study, a combined annular and longitudinal fin and tube design is proposed which aims to enhance the local air velocity at the vicinity of the unit and heat transfer by deflecting airflow. An experimental setup is constructed to investigate the effects of annular fin spacing and longitudinal fin inclination angle on thermal performance, with experimental data validating the numerical simulations. Furthermore, the performance of the proposed design in an array of fin and tube units is numerically investigated. In the case of a single fin and tube unit, in the optimal annular fin spacing for maximizing the heat transfer, the heat transfer consistently decreases as the angle of the longitudinal fin increases from the vertical position, with the thermal performance always being lower than that of the conventional annular fin and tube design. However, when used in an array, the units with optimal fin spacing demonstrate up to 65% increase in heat transfer compared to an array of conventional annular fin and tube units.

Benzer Tezler

  1. Yolda giden taşıta etkileyen kuvvetlerin devrilme esnasında incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    O.FATİH NUROL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    İstanbul Teknik Üniversitesi

    Yükleniyor...

  2. Experimental investigation of the effects of simultaneous use of a helical screw-rod with core-rod and plate fins on the thermal performance of a liquid–air double-tube heat exchanger

    Helikal bir vida-çubuk, çekirdeği ve plaka kanatçıklarının eş zamanlı kullanımının sıvı-hava çift borulu ısı değiştiricisinin ısıl performansı üzerine etkilerinin deneysel olarak araştırılması

    KHALED ALI HAGIG

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Karabük Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  3. Çok düşük karbonlu çeliklerin sac şekillendirilebilirliği

    Başlık çevirisi yok

    M.BİNNAZ AKSAKAL KUNAÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Malzemesi ve İmalat Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  4. Sıcak metal şekillendirmede proses kaynaklı kusurların proses performansına etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

    Experimental and numerical investigation of the effect of process-induced defects on process performance in hot metal forming

    ALİ CEM GÖÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    İstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Yükleniyor...

  5. Investigation of the effects of equal channel angular extrusion on light weight alloys

    Eş kanallı açısal ekstrüzyon yönteminin hafif alaşımlar uzerindeki etkilerinin incelenmesi

    PINAR KARPUZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Orta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

    Yükleniyor...