Tipik bir ısı değiştiricide $CaCo_3$ kirlenmesinin sayısal ısıl analizi
Bu çalışmada, kirlenmenin ısıs değiştirici akış kanallarında oluşumu ve etkileri araştırılmıştır. Isı değiştirici yüzeylerinde görülen kirlenme, iki-fazlı (katı -sıvı ) akış olarak ele alınıp sayısal olarak incelenmektedir. Problemde kirlenme modeli tanımlanmış ve zamana bağlı silindirik koordinatlarda iki faz için yazılan yönetici denklemler sonlu eleman yönteminin kullanıldığı bir yazılım paketi ile çözülmüştür. Yapılan çalışma sonunda, ısı değiştirici yüzeyinde oluşan kirlenme oranının, akışkan içindeki kat parçacık miktarına, akışın yönüne ve akışkan hızına bağlı olarak değiştiği bulunmuştur. Sonuçlar, kirlenme probleminden bekleneceği gibi, ısı transferine karşı artan direnç nedeniyle akışkana aktarılan ısının ve akışkanın ortalama sıcaklığının düşmesine neden olduğunu ortaya koymuştur. Elde edilen bulguların teorik ve uygulamalı arştırmalarda kullanılabileceği düşünülmektedir.
In this study, particle deposition (fouling) on tube heat exchanger surfaces and fouling effects have investigated and the parameters which affecting fouling has been studied. Particle deposition (fouling) on heat exchanger surfaces which has been identified as two-phase flow (solid-fluid) has been numerically simulated. Fouling model has been described and governingequations for two phase flow has been solved by a commercial software program. As a conclusion, it was obtained that fouling affects heat transfer due to the increase in thermal resistance of interface between the fluid and tube wall. Parameters of fluid velocity, flow direction and the amount of solid particles have strong effects on fouling. Results have exposed that, avarege fluid temperature and heat transfer rate has been reduced by fouling as expected. The moseritical channels with respect to fouling hare been determined. This study includes important points for both theoretical and practical investigaions.
___
1. Taşkıran, U., Akış Kanallarında Kirlilik Problemi, Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü, Yüksek Lisans Tezi, Eskişehir, 20052. Mansoori, G.Ali., Deposition and Fouling of Heavy Organic Oils and Other Compounds, Department of Chemical Engineering, University of Illinois, Chicago, USA, 2001
3. Dağsöz, A.K., Sıcak Sulu Kalorifer Tesisat , Demirdöküm Teknik Yayınları No:6, Mas Matbacılık, İstanbul,1998
4. Jaluria, Y., Design and Optimization of Thermal Systems, McGraw Hill nternational Eddition, Singopore, 1998
5. FLUENT Inc., Fluent 6.1 Tutorial and User' s Guide, Lebanon, 2003
6. Incropera, F.P., Dewitt, D.P., Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri , Literatür Yayıncılık, Beyoğlu- İstanbul, 2001
7. Andritos, N., Karabelas, A.J., Calcium Carbonate Scaling in a Plate Heat Exchanger in the Presence of Particles, International Journal of Heat and Mass Transfer, Thessaloniki, Greece, 2003
8. Yiantsios, S.G., Karabelas, A.J., The Effect of Gravity on The Deposition of Micron Sized Particles on SmoothSurfaces, International Journal of Multiphase Flow, Thessalonokki, Greece, 1997
9. Brahim, F., Augustin, W., Bohnet, M., Numerical Simulation of the Fouling process, International Journal of Thermal Sciences, Braunschweig, Germany, 2002
10. Siegel, J., Carrey, V.P., Fouling of HVAC Fin and Tube Heat Exchangers, Lawrance Berkeley National Laboratory, Berkeley, USA, 2001
11. Siegel J.A., Nazaroff, W.W., Predicting Particle Deposition on HVAC Heat Exchangers, Atmospheric Environment, USA, 2003
12. Adamczyk, Z., Warszynski, P., Warszynska, L.S., Weronski, P., Role of convection in particle deposition at solid surfaces, Colloids and Surfaces A., Cracow, Poland, 2000
13. Chamka, A.J., Pop, I., Effect of Thermophoresis Particle Deposition In Free Convection Boundry Layer From A Vertical Plate Embedded In A Porous Medium, 2004
14. Tandon, P., Adewumi, M.A., Particle Deposition From Turbulent Flow in a Pipe, Journal of Aerosol Science, Philadelphia, USA, 1997
15. van de Ven, T.G.M., The Capture of Colloidal Particles on Surfaces and in Porous Material: Basic Principles, Colloids and Surfaces A., Montreal, Canada, 1998
- ISSN: 1300-3402
- Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
- Başlangıç: 1957
- Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI
Sayıdaki Diğer Makaleler
Hafif kara taşıtlarında güneş enerjisi kullanımının araç tasarımı ve malzeme seçimi üzerine etkileri
Tanıl ÖZKAN, Mehmet Z. BAYKARA, İlker ULUTAŞ, Alkın ALKAN, Anıl GÜROL, Mahmut A. SAVAŞ
Yerden ısıtmalı bir odada yüzeylerdeki ışınım ve taşınım ısı transfer katsayıları arasındaki ilişki
Güneş pili destekli çevre aydınlatma ve sulama sisteminin örnek bir uygulaması
Şevki Yılmaz GÜVEN, RAMAZAN ŞENOL
Tipik bir ısı değiştiricide $CaCo_3$ kirlenmesinin sayısal ısıl analizi