Boru girişinde düzgün sıralı enjektörlü türbülans üretici bulunan ısı değiştirgeçlerinde ısı geçişinin ve basınç düşümünün incelenmesi

Bu çalışmada; konsantrik tipteki ısı değiştirgeçlerinde ısı geçişinin iyileştirilmesi amacıyla, içteki borunun giriş kısmına yerleştirilmiş olan düzgün sıralı enjektörler ile elde edilen dönel akış deneysel olarak incelenmiştir. Isı değiştirgeçte sıcak hava içteki borunun içinden geçerken, ısının aktarıldığı ve soğuk su halka aralıktan geçmektedir. Yapılan deneylerde; içteki boru girişine monte edilen enjektörler farklı çap ve sayıda kullanılmış ve farklı Reynolds sayılarındaki zıt ve paralel akış durumlarına ait ısı geçişleri ölçülmüştür. Elde edilen bulgular göstermektedir ki; ısı değiştirgecinde kullanılan enjektörlerin sayısının arttırılması ve çaplarının küçültülmesi ısı geçişinin iyileştirilmesinde önemli etkendir. Isı geçişindeki iyileşmenin maksimum değer aldığı durum; zıt akıştı değiştirgeçte 6 mm çaplı ve 5 sıralı enjektör kullanılmasına karşılık gelmiştir. Enjektör, elemanların kendilerinin neden olduğu basınç düşümünün, ısı geçişindeki iyileşmenin yanında daha düşük kaldığı da gözlenmiştir.

In this work, to enhance heat transfer rates, swirl motion with injectors in straight line rows on the entrance section of a inner pipe of a concentric tube heat exchanger were investigated experimentally. In the experimental setup, hot air was passed through the innep pipe while cold water was flowing through the annulus. In the experiments, the injectors with the various numbers of the diameters were placed at the entrance section inner pipe of a concentric tube heat exchanger and experiments were carried out for both parallel and countercurrent flow models of the fluids at different Reynolds numbers. Heat transfer rates increased with decreasing diameters and with increasing number of injectors on the swirl elements used in the experiments. The highest enhancement was seen to occur in countercurrent flow mode of the exchanger with swirl elements having 6 mm diameter in 5 straight line rows. The heat transfer increase in tube with swirl elements, at constant Reynolds number in comparison with empty tube, while less pressure drop than the heat transfer occurs.

___