Plaka kanatlı ısı değiştiricilerinde delikli ve deliksiz saptırma plakalarının karşılaştırılması: sayısal analiz ve tasarım optimizasyonu
Comparison of perforated and non-perforated banner plates in plate-fin heat exchangers: Numerical analysis and design optimization
- Tez No: 929834
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DOGAN ENGİN ALNAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 134
Özet
Bu çalışma, plaka kanatlı ısı değiştiricilerinde girdap üreteci performansını üç boyutlu sayısal simülasyonlarla incelemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Kare kesitli kanal içerisinde, öncelikle saptırma plakasız ve saptırma plakalı iki durum incelenmiş, sonrasında delikli saptırma plakalarında girdap üretecinin verimliliği incelenmiştir. Ayrıca, delik şeklinin ısı değiştiricisinin performansı üzerindeki etkilerini araştırmak için dört farklı delik şekli ele alınmıştır. Bunlar köşe radiuslu kare, yarım daire, beşgen ve altıgen olarak belirlenmiştir. Sayısal sonuçların mevcut çalışmalarda elde edilen verilerle doğrulanması tatmin edici bir uyum olduğunu ortaya koymuştur. Çözümler Ansys Fluent programı ile yapılmıştır. Çalışma boyunca saptırma plakasız, kare kesitli saptırma plakalı; plakalar üzerinde: radiuslu kare, yarım daire, beşgen ve altıgen delik kesitlerine sahip 6 farklı modelin, 0,1 ile 200 Reynolds sayısı aralığında; Nusselt sayıları, sıcaklık dağılımları, hız konturları, basınç düşüşleri ve PEC sayısı değerleri incelenmiştir. Sonuç olarak saptırma plakalı modellerin termal performanslarına göre en etkili çalışma aralığının 20 ile 100 Reynolds sayısı aralığında olduğu tespit edilmiştir. Re=50 değerinde yarım daire delikli saptırma plakalı modelin termal performans faktörü olan PEC sayısının, diğer modellerden iyi sonuçlar verdiği sonucuna ulaşılmıştır. RE=200 değerinde ise en iyi PEC sayısı değerlerine radiuslu kare delikli saptırma plakalı modelde ulaşıldığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study was carried out to investigate the performance of vortex generators in plate fin heat exchangers by three-dimensional numerical simulations. In the square section channel, firstly two cases without baffle and with baffle were investigated, then the efficiency of vortex generators in perforated baffles was investigated. In addition, four different hole shapes were considered to investigate the effects of hole shape on the performance of the heat exchanger. These were determined as square, semicircular, pentagonal and hexagonal with corner radius. The verification of the numerical results with the data obtained in the existing studies revealed a satisfactory agreement. The solutions were made with the Ansys Fluent program. Throughout the study, 6 different models without baffle plate, with square section baffle plate; with square, semicircular, pentagonal and hexagonal hole sections on the plates, between 0.1 and 200 Reynolds numbers; Nusselt numbers, temperature distributions, velocity contours, pressure drops and PEC number values were examined. As a result, it was determined that the most effective working range according to the thermal performance of the baffle plate models was between 20 and 100 Reynolds numbers. It has been determined that the PEC number, which is the thermal performance factor of the model with semicircular holes and baffle plate at Re=50, gives better results than the other models, and that the best PEC number values are achieved in the model with radius square holes and baffle plate at RE=200.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of heat transfer by natural convection from perforated rectangular fin heatsi̇nks for various inclination angles
Farklı eğim açılarında delikli dikdörtgen kanatlı ısı alıcılardan doğal taşınım ile ısı transferinin sayısal yöntemler ile incelenmesi
HALİL KAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERT GÜR
- Kapalı bir kabin içerisinde düz kanatlı borulu ısı değiştiricilerin ısıl performanslarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of straight fin and tube heat exchangers thermal performances in a closed cabin
ÖMER ALP ATİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Investigation on single-phase heat transfer enhancement through miniature pin-fin surface extension for battery thermal management systems
Pil termal yönetim sistemleri için tek fazlı ısı transferinin minyatür pin kanatlı yüzeyler ile arttırılmasına yönelik araştırılması
ŞAFAK ÜRKMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZAFER GEMİCİ
- Şerit kanatlı bir ısı değiştiricisinin deneysel ve sayısal termohidrolik analizi
Experimental and numerical thermohydraulic analysis of a strip fin heat exchanger
ANIL LÜTFÜ BİTİRGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LATİFE BERRİN ERBAY
- Basınçlı hava kurutucusu ısı geri kazanım ünitesi ısı değiştiricisi tasarımı ve had kullanarak sayısal analizi
Pressuri̇zed ai̇r dryer heat recovery uni̇t heat exchanger desi̇gn and cfd analysi̇s
AYŞE BURCU YILDIZ