Değişik tip kanatcıklar kullanarak sabit ısı akısına sahip bir ısı değiştiricisinin etkenliğini artırma
Bu çalışmada; 62 mm genişliğinde 1200 mm uzunluğunda ebatlara sahip galvanizli sac üzerine değişik çap ve aralıklarda kesilen kanatlara farklı açılar verilerek akım ortamına yerleştirilmiştir. Bu türbülatörler sabit ısı akısı uygulanan bir bakır boru içerisine yerleştirilerek ısı geçişi ve basınç kaybı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Çalışma akışkanı olarak hava seçilmiştir. Altı farklı kütlesel debide, Reynolds sayısının 10000 ila 40000 aralığında deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda; kanatların boru eksenine yapmış olduğu açı arttıkça ısı geçişi ve basınç kaybının arttığı, kanatlar arası mesafe arttıkça ısı geçişi ve basınç kaybının azaldığı gözlenmiştir. Tasarlanan türbülatörlerin ısı geçişini boş boruya göre yaklaşık 3 kat, sürtünme katsayısını ise 4.6 kat artırmıştır. Deneyler sonunda elde edilen veriler kullanılarak Reynolds sayısı, kanat çapı, kanatlar arası mesafe ve kanat açısına bağlı olarak Nusselt sayısı ve sürtünme katsayısı için geçerli bağıntılar türetilmiştir.
Increasing the efficiency of a heat exchanger having constant heat flux using different type fins
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 pressure drop was investigated by placing in a copper pipe having constant heat flux. Air was used as a working fluid. The experiments were performed for six different mass flow rates, Reynolds number changed between 10000 and 40000. In the results of the experiments, it was seen that heat transfer and pressure drop increased, when angle of fins increased and heat transfer and pressure drop decreased, when distance between fins increased. The designed turbulators increased heat transfer by 3-fold and friction coefficient by 4.6-fold approximately according to the empty pipe. Empirical correlations for Nusselt number and friction coefficient were derived depending on Reynolds number, interfins distance and fins angles.
___
- Boomsma, K., Poulikakos, D. and Zwick, F., Metal Foams High Performance Heat Exchangers, Mechanics of Materials, 35, 1161-1176, 2003.
- Buchlin, J.M., Convective Heat Transfer in A Channel with Perforated Ribs, Int. J. Therm. Sci., 41,332-340,2002.
- Demirtaş, C., Durmuş, A., Ayhan T., ve Karabay, H., Konik Halka Yüzeyli Türbülatörlerin Kazan Verimine Etkileri, 7. Mühendislik Haftası, 25-28 Mayıs, Akdeniz Üniversitesi 1992.
- Durmuş, A., Durmuş, A. and Esen, M., Investigation of Heat Transfer and Pressure Drop in a Concentric Heat Exchanger with Snail Entrance, Applied Thermal Engineering, V. 22, pp. 321-332,
- Durmuş, A., Kurtbaş, İ., Gülçimen, F. and Turgut, E., Investigation of The Effect of Co-Axis Free Rotating Propeller Type Turbulators on The Performance of Heat Exchanger. Int. Communications in Heat and Mass Transfer, 31, pp. 133-142. 2004.
- Ekkad, S.V., Huang, Y. And Han, J.C., Detailed Heat Transfer Distributions in Two-Pass Square Channels with Rib Turbulators and Bleed Holes, Int. J. Heat Mass Transfer, 41, 3781-3791, 1998.
- Hepbasli, A., Akdemir, O., Energy and Exergy Analysis of a Ground Source (Geothermal) Heat Pump System, Energy conversion and Management, 45, pp. 737-753, 2004.
- Holman, J.P., Experimental Methods for Engineers (6st Ed.),McGraw-Hill, pp. 48-143, Signapore, 1994.
- Incropera, F.P. and DeWitt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4.Basımdan çeviri, Çevirenler: Derbendi, T., Genceli, O., Güngör, A., Hepbaşlı, A., İlken, Z., Özbalta, N., Özgüç, F., Parmaksızoğlu, C. ve Uralcan, Y., Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri, Literatür, İstanbul, 2001.
- Royds, R., Heat Transmission by Radiation, Conduction and Convection (1st Ed), pp 191-201 Constable and Comany, London, 1921.
- Tanda, C., Heat Transfer in Rectangular Channels with Transverse and V-Shaped Broken Ribs, Int. J. Heat Mass Transfer, 47, 229-243, 2004.
- Yıldız C., Biçer Y., and Pehlivan D., Effect of Twisted Strips on Heat Transfer and Pressure Drop in Heat Exchangers. Energy Convers. Mgmt, 39, 331-336. 1998.
- ISSN: 1300-3615
- Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
- Başlangıç: 1977
- Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler
İrfan KURTBAŞ, Fevzi GÜLÇİMEN, Aydın DURMUŞ
Numerical investigation of buoyancy driven heat transfer in finite horizontal parallel plates
Elektrik ark fırınında kimyasal ekserji potansiyelinin elde edilmesi
Elektroliz yöntemiyle hidrojen üretimine çeşitli parametrelerin etkisi
Kemal ALDAŞ, Nur PEHLİVANOĞLU, Mahmut MAT
Binalardaki pencere çıkıntılarının ısı kazanç ve kayıplarına olan etkilerinin analizi
Plastik boruların dikdörtgen kesitli helisel kanallarla soğutulmasının deneysel ve nümerik analizi