Seri ve Paralel Bağlı Karşıt Akışlı Ranque-Hilsch Vorteks Tüpün Isıtma– Soğutma Performansının Karşılaştırılması

Bu çalışmada, sıcak akışkan çıkış tarafındaki kontrol vanası hariç hareketli parçası olmayangövde uzunluğu 100 mm, iç çapı 7 mm olan iki adet karşıt akışlı Ranque-Hilsch Vorteks Tüp(RHVT) birbirine seri ve paralel olarak birbirine bağlanmıştır. Birbirine seri ve paralel bağlananRHVT’de Polyamid Plastik, Alüminyum ve Pirinç malzemeden üretilmiş altı orfisli nozulkullanılmıştır. Birbirine seri ve paralel bağlanan RHVT’de giriş basıncı 200 kPa’ dan 600 kPabasınç değerine kadar 50 kPa aralıklarla basınçlı hava kullanılarak ısıtma-soğutma sıcaklıkperformansları deneysel olarak karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlar değerlendirildiğinde, endüşük soğuk akışkan sıcaklığı 600 kPa giriş basınç değerinde Alüminyumun malzemedenüretilmiş nozulda -19.6 0C paralel bağlı deneysel sistemde olduğu, en yüksek sıcak akışkansıcaklığı ise 600 kPa giriş basınç değerinde Pirinç malzemeden üretilmiş nozulda 41.6 0C Paralelbağlı deneysel sistemde olduğu tespit edilmiştir.

The Comparision of Heating and Cooling Performance of a Serial and Parallel Connected Counter Flow Ranque–Hilsch Vortex Tube

In this study, two counter flow Ranque-Hilsch Vortex Tubes with body length 100 mm and inlet diameter 7 mm were used having no moving parts except a control valve for adjustment of volume flow rates. Six-orifice nozzles were used which are made of polyamid plastic, aluminum and brass in the two vortex tubes connected with each other serial and parallel. Heating and cooling performance of vortex tubes were compared experimentally by using compressed air as a working fluid in RHVT with pressure values from 200 kPa to 600 kPa with 50 kPa variation. Minimum cold fluid and maximum hot fluid temperatures were both determined for parallel connection setup. The minimum cold fluid temperature was obtained at 600 kPa inlet pressure with aluminum nozzle material as -19.6 0C while the maximum hot fluid temperature was obtained at 600 kPa inlet pressure with brass material as 41.6 0C.

PDF

___

H. Usta, V. Kırmacı, K. Dincer, Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Kullanılan Hava, Oksijen ve Karbondioksitin Soğutma–Isıtma Sıcaklık Performanslarının Deneysel Olarak İncelenmesi. Teknoloji, 8: 4 (2005) 311-319.
İ. Cebeci, V. Kırmacı, U. Topcuoglu, The Effects of Orifice Nozzle Number and Nozzle Made of Polyamide Plastic and Aluminum with Different Inlet Pressures on Heating and Cooling Performance of Counter Flow Ranque–Hilsch Vortex Tubes: An Experimental Investigation. International Journal of Refrigeration, 72 (2016) 140-146.
V. Kırmacı, O. Uluer, K. Dincer, Exerg Analysis and Performance of a Counter flow Vortex Tube: An Experimental Investigation with Various Nozzle Numbers at Different Inlet Pressures of Air, Oxygen, Nitrogen And Argon. Journal of Heat Transfer-Transactions of The Asme, 12 (2010) 121701-121701.
A. Pinar, O. Uluer, V. Kırmacı, Optımızatıon Of Counter Flow Ranque-Hilsch Vortex Tube Performance Using Taguchı Method. International Journal of Refrigeration, 32: 6 (2009) 1487-1494.
V. Kırmacı, İ. Cebeci, M. Y. Balalı, Altı Nozullu Karşıt Akışlı Vorteks Tüpünün Performansının Deneysel Olarak İncelenmesi. Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi, 1: 1 (2013) 77-95.
İ. Cebeci, M. Y. Balalı, V. Kırmacı, Karşıt Akışlı Ranque-Hilsch Vorteks Tüpünde Hava ve Oksijen Akışkanlarının Farklı Nozul Numaralarında Enerji-Ekserji Analizlerinin Deneysel Olarak İncelenmesi. Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi, 2: 2 (2014) 56-77.
W. Fröhlıngsdorf, H. Unger, Numerical Investigations of Compressible Flow and The Eneryg Seperation in The Ranque-Hilsch Vortex Tube. International Journal of Heat and Mass Transfer, 42 (1999) 415-422.
V. Kırmacı, Akışkan Olarak Hava Oksijen Karbondioksit Azot Argon ve Karışım Gazı Kullanılan Vorteks Tüpünde Soğutma–Isıtma Sıcaklık Performanslarının Deneysel Olarak İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20: 2 (2008) 345-354.
V. Kırmacı, H. Usta, T. Tenlik, Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Hava Oksijen Karbondioksit Azot Ve Argon Kullanılarak Isıtma–Soğutma Sıcaklık Performanslarının Deneysel Olarak Karşılaştırılması. Sakarya Ünv. Fen Bil. Enst. Dergisi, 10: 2 (2006) 39-44.
H. Usta, K. Dincer, V. Kırmacı, Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Kullanılan Hava İle Oksijenin Soğutma Sıcaklık Performanslarının Deneysel İncelenmesi. Teknoloji, 7: 3 (2004) 415-425.
H. Usta, V. Kırmacı, K. Dincer, Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Kullanılan Hava İle Azot Gazının Soğutma Sıcaklık Performanslarının Deneysel İncelenmesi. Balıkesir Ünv. Fen Bil. Enst. Dergisi, 6: 2 (2004) 67-76.
V. Kırmacı, Altı Nozullu Vorteks Tüpünün Soğutma–Isıtma Sıcaklık Performanslarının Deneysel Olarak İncelenmesi. Politeknik Dergisi, 10: 4 (2007) 219-227.
V. Kırmacı, O. Uluer, The Effects of Orifice Nozzle Number on Heating and Cooling Performance of Vortex Tubes: An Experimental Study. Instrumentation Science and Technology, 36: 5 (2008) 493- 502.
V. Kırmacı, Exergy Analysis And Performance Of A Ranque-Hilsch Counter Flow Vortex Tube Having Various Nozzle Numbers At Different Inlet Pressures Of Oxygen And Air. International Journal of Refrigeration, 32: 7 (2009) 1626-1633.
B. Markal, Ranque-Hılsch Vorteks Tüpünde Enerji Ayrışmasının Deneysel ve Termodinamik İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010.
İ. Cebeci, Karşıt Akışlı Ranque-Hilsch Vorteks Tüpünde Hava Ve Oksijen Akışkanlarının Farklı Nozul Numaralarında Enerji-Ekserji Analizlerinin Deneysel Olarak İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Bartın Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013.
S. Yüksel, CNC tornalamada vorteks tüplü soğutma sistemi performansının incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014.