Ekserji analiz metoduyla karşıt akışlı Ranque-Hilsch vorteks tüpün tapa açısının ekserji verimliliğine etkisinin değerlendirilmesi

Bu çalışmada, hava girişinin 5 nozuldan sağlandığı, iç çapının 9 mm, uzunluğunun çapa oranı 12 olan Ranque- Hilsch vorteks tüpte, $30^circ$, $60^circ$, $90^circ$, $120^circ$,$150circ$o’lik konik uca sahip 5 mm çapındaki tapalara ait deneysel veriler kullanılmıştır. Sistem, termodinamik açık bir sistem olarak dikkate alınmıştır. RHVT’ün $sumdot {E}_{gir}$, $sumdot {E}_{cks}$,İ, ekserji verimi hesaplanmış ve RHVT’ün ekserji band diyagramı sunulmuştur. Ekserji veriminin vorteks tüpe giriş basıncı olan $P_{gir}$ ’in düşük değerlerinde düşük, $P_{gir}$’in artan değerlerinde ise yüksek çıktığı görülmüştür. Hesaplamalar sonucunda, sistemin ekserji veriminin 1,14 K ile 40,21 arasında değiştiği tespit edilmiş ve α=$90^circ$ olduğunda ekserji veriminin yüksek olduğu belirlenmiştir.

Assessment of plug angle effect on exergy efficiency of counterflow Ranque-Hilsch vortex tubes with the exergy analysis method

In this study, the experimental data was gathered from Ranque-Hilsch vortex tube with 5 air nozzles, an innerdiameter of 9 mm and with 12 diameter to length ratio, with $30^circ$, $60^circ$, $90^circ$, $120^circ$,$150 conic 5 mm diameter plug tip angles. The experimental system was modelled as a thermo-dynamic open system. $sumdot {E}_{inlet}$,$sumdot {E}_{outlet}$,I, and the exergy efficiency of RHVT were calculated and the exergy band diagram of RHVT was also presented. It was also found out that the exergy efficiency was low for low levels of $P_{gir}$ and it was found to be high with higher levels of $P_{gir}$. At the end of the calculations, it was determined that the exergy efficiency of the system, changed between 1,14 and 40,21 and it was determined that the exergy efficiency was high for α=$90^circ$.

PDF

___

1. Dincer K., Karşıt Akışlı Ranque-Hilsch Vorteks Tüpün Performansının İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bil. Enst., Ankara, s. 1-229, 2005.
2. Tsatsaronis, G., “Definitions and Nomenclature in Exergy Analysis and Exergoeconomics”, Energy, 32; 249–253, 2007.
3. Utlu, Z., Sogut, Z., Hepbasli A., Oktay, Z., “Energy and Exergy Analyses of a Raw Mill in a Cement Production”, Applied Thermal Engineering, 26; 2479–2489, 2006.
4. Saidi, M.H. ve Allaf Yazdi, M.R., “Exergy Model of a Vortex Tube System with Experimental Results”, Energy, 24; 625–632, 1999.
5. Şahin, H. M., Acır A., Baysal E., Koçyiğit E., “Enerji ve Ekserji Analiz Metoduyla Kayseri Şeker Fabrikasında Enerji Verimliliğinin Değerlendirilmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., Cilt 22, No 1, 111-119, 2007.
6. Çengel, A. ve Boles Y., Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw-Hill, Inc., 1994.
7. Midilli, A., Kucuk, H., “Energy and Exergy Analyses of Solar Drying Process of Pistachio”, Energy, 28; 539–556, 2003.
8. Kavak Akpinar, E. ve Hepbasli A., “A Comparative Study on Exergetic Assessment of Two Ground-Source (Geothermal) Heat Pump Systems for Residential Applications”, Building and Environment, 42; 2004–2013, 2007.
9. Kotas TJ., “The Exergy Method of Thermal Plant Analysis”, Tiptree, Essex: Anchor Brendon Ltd.; 1985.