Konsantrik ısı değiştirgeçlerine yerleştirilen enjektörlü elemanların optimizasyonu

Isı değiştirgeçlerinde ısı taşınım katsayısının iyileştirilmesiyle aynı kapasitede daha küçük ısı değiştirgeci imal etmek mümkündür. Isı taşınım katsayısının arttırılmasında en pratik yöntem akışın döndürülmesi yani türbülans şiddetinin artırılmasıdır. Bu amaçla yapılan çalışmada ısı değiştirgecinin sıcak akışkan tarafındaki ısı taşınım katsayısının artırılması için iç borunun giriş bölümüne dönel akış üreten enjektörlü elemanlar yerleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlardan enjektörlü elemanların kullanılmasıyla enjektörsüz sisteme göre ısı transferinde % 185' lere varan artış sağladığı görülmüştür. Tasarımı yapılan ısı değiştirgeci için maksimum ısıl verimi sağlayacak optimum değerlerin tespiti amacıyla optimizasyon yapılmıştır.

The optimisation of elements with injector located in the concentric heat exchanger

By improving the heat transfer coeffıcient in the heat exchangers, to produce smaller heat exchangers having same capacity is possible. The most practical method for increasing the heat transfer coeffıcient is obtained of swirling flow that is the effect of the turbulence is increased. in the work by this aim, the elements with injector providing the swirling flow into the entry part of inner pipe have been settled for increasing the heat transfer coeffıcient in höt fluid side of heat exchanger. From the obtained results, it has been observed that the system using the elements with injector provides a rising reaching about 185 % in the heat transfer according to other öne. in addition the designed heat exchanger have been optimized to determine the optimum values that have to be assure maximum thermal efficiency.

PDF

___

1. L. Talbot, Laminar swirling pipe flow. J. Appl. Mech. Trans. ASME. 21, 1-7,1954.
2. N.H.Zaherzadeh, B. S.Jagdish, Heat transfer in decaying swirl flow. International Journal of Heat and Mass Transfer,18, 941-944, 1975.
3. O. Kitoh, Experimental study of turbulent swirling flow in a straight pipe. J. Fluid Mechanichs, 225, 445-479, 1990.
4. R.M. Manglik, A.E. Bergles, Heat transfer and pressure drop correlations for twisted-tape inserts in isothermal tubes. Part II––Transition and turbulent flows, ASME J. Heat Trans, 115,890–896,1993.
5. S. Yapıcı, M. A. Patrick and A. A. Wragg, Hydrodynamics and mass transfer in decaying annular swirl flow. International Communications in Heat and Mass Transfer, 21,1,41-51,1994.
6. H.Back, P. F. Massier, Heat transfer from a very high temperature laminar gas flow with swirl to a cooled circular tube and nozzle. Journal of Heat Transfer, 116, 35-39,1994.
7. Z. Guo and V. K. Dhir, Single and two-phase heat transfer in tangential injection-induced swirl flow. International Journal of Heat and Fluid Flow, 10,3,203-210,1989.
8. C.Yıldız, Y. Biçer, D. Pehlivan, Heat transfer and pressure drop in a heat exchanger with a helical pipe containing inside spring. Energy Convers. Mgmt, 38, 6, 619-624, 1997.
9. W.M. Kays, M.E. Crawford, Convective heat and mass transfer. Third ed., McGraw-Hill, Singapore, 1993.
10. F.P. Incropera, D.P. DeWitt, Fundamentals of heat and mass transfer. Fourth ed., Wiley, New York, 1996.