Geri Dön

Boru içi akışlarda farklı tip türbülatörlerin ısı transferine olan etkisinin sayısal incelenmesi

The numerical investigation of the effect of different types of turbulators on heat transfer in pipe flows

PDF İndir

  1. Tez No: 988147
  2. Yazar: MUSTAFA ÜLKÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SİBEL GÜNEŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada dış yüzeyine sabit ısı akısı (2500 𝑊/𝑚2) uygulanan, dairesel bir alüminyum boru içerisine, cidardan ayrık ve toplam 45 farklı konfigürasyonda konik yapıya sahip alüminyum türbülatörler yerleştirilmiştir ve 3080-23620 Reynolds sayısı aralığında konik türbülatörlerin ısı tranferi ve basınç düşümüne olan etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ve uygulanan metodun literatüre uygunluğunu sağlamak açısından, Nusselt sayısı için Gnielinski ve sürtünme farktörü için Petukhov denklemleri dikkate alınmıştır. Bu denklemler türbülans modelinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Boş boru analizlerinden elde edilen sonuçlar, literatürdeki eşitlikler ile karışaltırılmış ve k-ω standart modelinin uygun olduğu görülmüştür. Uygun türbülans modeli sabit 17457 Reynolds değerinde, 100000-2000000 element sayısı aralığında analizleri yapılmıştır ve en uygun mesh yapısının 1336735 element sayısına sahip olduğu görülmüştür. Konik türbülatörler, beş farklı (0°, 90°, 180°, 270°, 360°) açı ile burkularak kullanılmıştır. Konfigürasyonların belirlenmesinde P/D oranı (1, 2 ve 4) ve türbülatörlerin dizilimi (Yakınsak, Iraksak ve Yakınsak-Iraksak) dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, ısı transferindeki en yüksek artış 3080 Reynolds değerinde, I1_360 ( Iraksak, P/D=1 ve 360° dönme açısı) modelinde gerçekleşmiştir ve 3,13 kat artış sağlanmıştır. En yüksek basınç düşümü 23620 Reynolds değerinde, I1_360modelinde gerçekleşmiştir ve 19 kat olmuştur. Termal performans kriterindeki (THP) en yüksek artış Y1_0 ( Yakınsak, P/D=1 ve 0° dönme açısı) modelinde gerçekleşmiştir ve 1,45 kat artış sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, the conical turbulators, seperated from the wall, with total 45 configurations have been placed in a circular tube on which a constant heat flux of 2500 𝑤/𝑚2 has been applied and their effects on heat transfer and pressure drop within a Reynolds number rage of 3080 – 23620 have been investigated. To ensure the compatibility of the study and the applied methodology with the literature, the Gnielinski correlation for the Nusselt number and the Petukhov correlation for the friction factor have been considered. These correlations have been used in determining the turbulence model. The results obtained from the emty tube analyses have been compared with the correlations from the literature, and it has been found that the standard k–ω model was appropriate. Using the selected turbulence model, analyses have been performed at a constant Reynolds number of 17457 with mesh sizes ranging from 100,000 to 2,000,000 elements, and the optimal mesh structure is found determined to consist of 1,336,735 elements. The conical turbulators have been used at five different rotation angles (0°, 90°, 180°, 270°, and 360°). In determining the configurations, the P/D ratio (1, 2, and 4) and the arrangement of the turbulators (Convergent, Divergent, and Convergent–Divergent) have been considered. According to the results, the highest enhancement in heat transfer has occured at a Reynolds number of 3080 in the I1_360 configuration (Divergent, P/D = 1, rotation angle = 360°), with an increase of 3.13 times. The highest pressure drop has occurred at a Reynolds number of 23620 in the same configuration (I1_360), which has been 19 times higher. The highest increase in the thermal performance criterion (THP) has been obtained in the Y1_0 configuration (Convergent, P/D = 1, rotation angle = 0°), with an enhancement of 1.45 times.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    39769

    Evler solver for two dimensional compressible flows

    İki boyutlu sıkıştırılabilir akışlar için evler çözücüsü

    NECATİ TELÇEKER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1994

    Astronomi ve Uzay Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. VEYSEL ATLI

  2. Tez No

    25554

    Aspect verbal en grec Istanbouliote: modele de description fonctionnaliste

    Başlık çevirisi yok

    EMİNE YAVAŞGEL

    Yüksek Lisans

    Fransızca

    Fransızca

    1993

    Dilbilimİstanbul Üniversitesi

    Yabancı Diller Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NÜKHET GÜZ

  3. Tez No

    488126

    Boru içi akışlarda basınç kayıplarının incelenmesi

    Investigation of pressure loss in pipe flow

    SİNAN ARACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gemi MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖMER KEMAL KINACI

  4. Tez No

    197070

    Boru içi akışlarda türbülatörlerin ısı transferine olan etkisinin araştırılması

    The analysis of turbulator effects to changes of heat transfer in interior pipe flows

    UFUK SEKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. NAFİZ KAHRAMAN

  5. Tez No

    392083

    İki fazlı akışlarda konik yayların boru içi ısı transferi ve akış kararsızlığı üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi

    Experimental investigation of conical springs on in-tube heat transfer and two-phase flow instabilities

    MUHAMMET KAAN YEŞİLYURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI

Geri Dön