Sabit ısı akısına sahip bir boruda ısı transferi artımının entropi üretimi üzerindeki etkisi

Bu çalışmada; 62 mm genişliğinde 1200 mm uzunluğunda ebatlara sahip galvanizli sac üzerine değişik çap ve aralıklarda kesilen dirençlere farklı açılar verilerek akım ortamına yerleştirilmiştir. Bu türbülatörler sabit ısı akısı uygulanan bir bakır boru içerisine yerleştirilerek bunların ısı transferi ve entropi üretimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Çalışma akışkanı olarak hava seçilmiştir. Beş farklı kütlesel debide ve Reynolds sayısının 10000 ila 30000 aralığında deneyler yapılmıştır. Isı transferi ve entropi üretimi arasında doğru orantılı bir ilişki vardır. Deneysel sonuçlarda elde edilen veriler hem Nusselt sayısına hem de entropi üretim oranına göre karşılaştırılmıştır.

The effect of enhancement of heat transfer in a pipe with constant heat flux on entropy generation

In this study, galvanized plates with dimensions of 62x1200 mm, on which cut fins in different diameter and distance, were placed in the flow area. The effect of these turbulators on the heat transfer and entropy generation was investigated by placing in a copper pipe having constant heat flux. Air was used as a working fluid. The experiments were performed for 5 mass flow rates, Reynolds number changed between 10000 and 30000. There is a proportional relationship between dimensionless exergy loss and heat transfer. The results obtained by experiments were compared to both Nusselt number and entropy generation rate.

___

  • 1. Revikumar, T. S., Suganthi, L., Anand, A. S. (1998). Exergy analysis of solar assisted double effect absorption refrigeration system. Renewable Energy, 1 4, 55-59. 2. Vargas, J. V. C., Bejan, A. (2001). Thermodynamic optimization of finned crossflow heat exchangers for aircraft environmental control systems, Int. J. Heat and Fluid Flow, 22, 657-665. 3. Ogulata, R. T., Doba, F., Yilmaz, T. (2000). Irreversibility analyses of cross flow heat exchangers, Energy Conversion and Management, 41, 1585-1599. 4. Yuan, P., Kou, H. S., (2001). Entropy generation on a three-gas crossflow heat exchanger with longitudinal wall conduction, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 28, 803-813. 5. Ogulata, R. T., Doba, F. (1998). Experiments and entropy generation minimization analyses of a cross-flow heat exchanger, Int. J. Heat Mass Transfer, 41, 373-381. 6. Shiba, T., Bejan, A. (2001). Thermodynamic optimization of geometric structure in the counter flow heat exchanger for an environmental control system, Energy, 26, 493-511. 7. Bejan, A. (1996). Entropy generation minimization: the new thermodynamics of finite-size devices and finite-time processes, J. Appl. Phys., 79, 1191-1218. 8. Johannessen, E., Nummedal, L., Kjelstrup, S. (2002). Minimization the entropy production in heat exchange, Int. J. Heat Mass Transfer, 45, 2649-2654. 9. Holman, J. P. (1994). Experimental Methods for Engineers (6st Ed.),McGraw-Hill, Signapore, 48-143s. 10. Zimparov, V. (2001). Exdended performance evaluation criteria for enhanced heat transfer surfaces: heat transfer through ducts with constant heat flux. Int. J. of Heat and Mass Transfer, 44, 169-180. 11. Bejan, A. (1988). Advenced Engineering Thermodynamics. John Wiley&Sons, Canada, pp: 757. 12. Durmus, A., Kurtbaş, İ., Gülçimen, F., Turgut, E. (2004). Investigation of the effect of co-axis free rotating propeller-type turbulators on the performance of heat exchanger. Int. Comm. Heat Mass Transfer, 31, 133-142. 13. Bejan, A. (1988). Advanced Engineering Thermodynamics. John Wiley&Sons, Canada, 113s. 14. Yılmaz, M., Şara, O. N., Karsli S. (2001). Performance evaluation criteria for heat exchangers based on second law analysis. Exergy Int. Journal, 4, 278-294.
Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-2708
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Yayıncı: FIRAT ÜNİVERSİTESİ