Hüseyin Güngör ŞAHİN, Levent AYDIN, Ziya Haktan KARADENİZ

8511

Eş-Eksenli Yivli Isı Değiştirici Üzerinde Öncül ve Geri Etkilerin Tepki Yüzeyi Yöntemi ve Stokastik Optimizasyon Algoritmaları İle Analizi

Boru içi akış problemi hakkında araştırmalar yapan literatür çalışmaları, yivli boru geometrilerinin yivsiz borulara göre daha yüksek ısıl verime sahip olduğu sonucunu ortaya koymuştur. Dikdörtgen, trapez ve dairesel gibi birçok farklı şekil ve boyutlar ile yapılan deneysel ve numerik çalışmalar neticesinde dairesel yiv geometrilerine sahip borularda ısı transfer katsayısının daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Boru içi akış problemini ele alan çalışmalar sabit kesitli yiv geometrileri ile ilgilenmiş ve yerel etkiler göz ardı edilip toplam ısı transferi incelenmiştir. Bu çalışmada, dairesel yivli ısı değiştirici modelinde yiv yarıçapı ve yivler arası mesafedeki değişimlerin yerel ısı transfer katsayısına etkisi hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemi ile incelenmiş ve ısı transferi açısından optimizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Hesaplama hacmi, her biri beş adet yivden meydana gelen üç yiv bölgesi oluşturularak, akış yönünde değişken yiv yarıçaplarının ısı transferi katsayısına etkisi araştırılmıştır. Hesaplama hacminin ağ yapısı, ağdan bağımsızlık çalışmaları yapılarak en uygun ağın belirlenmesi neticesinde oluşturulmuştur. Yivli duvar sıcaklıkları 350 K olarak kabul edilmiş ve oda sıcaklığında ısı değiştiriciye giren havanın farklı Reynolds sayılarında (1200

Analysis of Backward and Forward Effects on Grooved Co-Axial Heat Exchanger by Response Surface Methodology and Stochastic Optimization Algorithms

In the literature, it is proved that grooved pipe models are thermally more efficient than the smooth pipe model. Some kinds of groove geometries (rectangular, trapezoidal, circular etc.) were compared both experimentally and numerically, eventually circular grooved pipe model gave the best results by means of heat transfer co efficient. Studies dealing with the internal flow were concerned with constant-section groove geometries and total heat transfer was investigated whereas local effects were ignored. In this study, the effects of variations in groove radius and the gap between adjacent grooves on local heat transfer coefficients were investigated by computational fluid dynamics (CFD) method and optimization studies were also performed in terms of heat transfer. The grooved section consists of three sub-sections to see the effects of groove dimension in stream wise flow direction. Each section includes five grooves with constant radius in each one. We vary the radius of circular grooves parametrically in each section to optimize the local groove radius throughout the pipe. We couple the fluid flow (1200
PDF

___

  • [1] E.M. Sparrow, J.W. Comb, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 26, 7 (1983).
  • [2] E.M. Sparrow, L.M. Hossfeld, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 27, 10 (1984).
  • [3] Y. Islamoğlu, C. Parmaksızoğlu, Applied Thermal Engineering, 23, p. 979-987 (2003).
  • [4] Y. Islamoğlu, A. Kurt, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 47, p. 1361-1365 (2004).
  • [5] Y. Islamoğlu, Int. Com. of Heat and Mass Transfer, 35, p. 643-647 (2008).
  • [6] I. Taymaz, I. Koç, Y. Islamoğlu, Heat and Mass Transfer, 44, p. 1257-1262 (2008).
  • [7] H. Pehlivan, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 66, p. 128-138 (2013).
  • [8] K. Bilen, M. Çetin, H. Gul, T. Balta, Applied Thermal Engineering, 29, p. 753-761 (2009).
  • [9] L. Wang, L. Deng, C. Ji, E. Liang, C. Wang, D. Che, Applied Energy, 174, p. 25-36 (2016) .
  • [10] J.A. Stasiek, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 41, p. 899-914 (1998).
  • [11] L. Sun, C. Zhang, Int. Journal of Thermal Sciences, 75, p. 45-53 (2014).
  • [12] H.Z. Han, B. Li, H. Wu, W. Shao, Int. Journal of Thermal Sciences, 90, p. 173-186 (2015).
  • [13] W. Wang, Y. Zhang, Y. Li, H. Han, B. Li, Int. Journal of Heat and Mass Transfer, 120, p. 782- 792 (2018).
  • [14] S. Pethkool, S. Eimsa-ard, S. Kwankaomeng, P. Promvonge, Int. Com. in Heat and Mass Transfer, 38, p. 340-347 (2011).
  • [15] S. Wang, G. Jian, J. Xiao, J. Wen, Z. Zhang, Applied Thermal Engineering, 119, p. 603-609 (2017).
  • [16] A.F. Neto, A.F.B. Costa, M.F. Lima, Experimental Techniques, 42, 319-331 (2018).
  • [17] B.C. Nookaraju, P.S.V. Kurmarao, S. Nagasarada, R. Karthikeyan, A. Vinay, Materials Today, 5, p. 5262-5271 (2018).
  • [18] M. Cavazutti, Optimization Methods: From Theory to Design, Springer, (2013).
  • [19] M. Savran, L. Aydın, Engineering Structures, Elsevier, 174, p. 675-687 (2018).
Tesisat Mühendisliği-Cover
  • ISSN: 1300-3399
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 1993
  • Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI
Arşiv
Sayıdaki Diğer Makaleler

Metabolik Aktivitenin Işınım Etkisi Altında Isıl Konfor Üzerine Etkisinin İncelenmesi

Nurullah ARSLANOĞLU, Abdulvahap YİĞİT

HVAC Uygulamalarında Koku Ölçüm ve Tutma Yöntemlerindeki Son Gelişmeler

Süleyman KAVAS

$Al_2O_3$/Erimiş Tuz Nanoakışkan Karışımının Parabolik Güneş Kolektörlerinde Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi

F. Mertkan ARSLAN, Hüseyin GÜNERHAN

Ultra Düşük Sıcaklık Uygulamalarında Kullanılan Bir Kaskat Soğutma Sisteminin Termodinamik Analizi

Dilara KURTBOĞAN, Ebru MANÇUHAN, Barış YILMAZ, Deniz Yılmaz KARAPINAR, İ.Timuçin İNCE

Eş-Eksenli Yivli Isı Değiştirici Üzerinde Öncül ve Geri Etkilerin Tepki Yüzeyi Yöntemi ve Stokastik Optimizasyon Algoritmaları İle Analizi

Hüseyin Güngör ŞAHİN, Levent AYDIN, Ziya Haktan KARADENİZ

Jeotermal Destekli Bir Sıvı Hava Enerji Depolama Sisteminin Termodinamik Analizi

Tuğberk Hakan ÇETİN, Mehmet KANOĞLU, Neslihan YANIKÖMER