Yıl: 2015 Cilt: 12 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 87 - 97 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi

Öz:
Bu çalışmada konsantrik tip bir ısı değiştiricide iç borunun girişine yerleştirilen dört farklı tipteki türbülatörlerin ısı transferine etkisi sayısal olarak araştırılmıştır. Deliksiz ve delik konumları farklı olarak imal edilen türbülatörlerin ısı transferine etkisini araştırmak üzere aynı ve zıt yönlü paralel akış şartlarında yapılan sayısal çalışmada, sonlu hacimler metoduna dayalı bir bilgisayar programı olan ANSYS Fluent kod programı kullanılarak temel korunum denklemleri sürekli rejimde, üç boyutlu ve türbülanslı akış şartlarında çözülmüştür. Havanın farklı debi değerlerinde yapılan sayısal analiz sonuçları elde edilmiştir. Yapılan sayısal analizler sonucunda sıcaklık ve hız dağılımları verilmiştir.
Anahtar Kelime:

Experimental And Numerical Investigation Of Heat Transfer In A Concentric Heat Exchanger

Öz:
In this study, the effect of four different types of turbulators placed inside the pipe entrance in a concentric (nested) heat exchanger on heat transfer has been investigated numerically. Some experiments have been conducted under the same and opposite directional parallel flow conditions in order to investigate the effect of turbulators that are produced as unperforated and perforated in different positions on heat transfer. The basic governing equations have been solved under steady-state, three-dimensional and turbulent flow conditions using ANSYS Fluent code program which is a computer program based on finite volume method in numerical study. Different levels of air flow have been obtained from the results of numerical analysis. Also, temperature and velocity distributions have been obtained as a result of the numerical analysis.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1. Genceli, O., 1999. Isı Değiştiricileri, Birsen Yayınevi, İstanbul.
  • 2. Şahin, H. M., Dal, A. R. and Baysal, E., 2007. Numerical study on the correlation between variable inclined fin angles and thermal behavior in plate fin-tube heat exchanger Applied Thermal Engineering, 27, 1806–1816.
  • 3. Zhang, J., He, Y., Tao, W., 2009. 3D numerical simulation on shell-and-tube heat exchangers with middle-overlapped helical baffles and continuous baffles – Part II: Simulation results of periodic model and comparison between continuous and noncontinuous helical baffles, International Journal of Heat and Mass Transfer, 52, 5381–5389.
  • 4. Ozceyhan, V., Gunes, S., Buyukalaca, O., Altuntop, N., 2008. Heat transfer enhancement in a tube using circular cross sectional rings separated from wall, Applied Energy, 85, 988–1001.
  • 5. Kılıç, B., 2008. Plakalı ısı eşanjörlerinin ısıtma ve soğutma uygulamaları için optimum çalışma şartlarının araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
  • 6. Chen, W., and Dung, W., 2008. Numerical study on heat transfer characteristics of double tube heat exchangers with alternating horizontal or vertical oval cross section pipes as inner tubes, Energy Conversion and Management, 49, 1574–1583.
  • 7. Sekmen, U., 2006. Boru içi akışlarda türbülatörlerin ısı transferine olan etkisinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
  • 8. Zamankhan, P., 2010. Heat transfer in counterflow heat exchangers with helical turbulators, Commun Nonlinear Sci Numer Simulat, 15: 2894–2907.
  • 9. Özden, E., 2007. Detailed design of shell-and-tube heat exchangers using CFD, Middle East Technical University, M.Sc. Thesis.
  • 10. Irmaklıoğlu, B., 2006. Computer aided design and optimization of heat exchangers, Dokuz Eylül University, M.Sc. Thesis.
  • 11. Erek, A., Özerdem, B., Bilir, L., Ilken, Z., 2005. Effect of geometrical parameters on heat transfer and pressure drop characteristics of plate fin and tube heat exchangers, Applied Thermal Engineering, 25, 2421–2431.
  • 12. Kumar, V., Saini, S., Sharma, M., Nigam K.D.P., 2006. Pressure drop and heat transfer study in tubein-tube helical heat exchanger, Chemical Engineering Science, 61, 4403 – 4416.
  • 13. Baysal, E., 2008. Eşmerkezli boru tipli ısı değiştiricilerinde deneysel ve sayısal ısı transferi sonuçlarının karşılaştırılması, Politeknik Dergisi, 11, 345-352.
  • 14. Wang , Q., Lin, M., Zeng, M., 2009. Effect of lateral fin profiles on turbulent flow and heat transfer performance of internally finned tubes, Applied Thermal Engineering, 29, 3006–3013.
  • 15. Quadir, G.A., Krishnan, G.M., Seetharamu K.N., 2002. Modeling of wire-on-tube heat exchangers using finite element method, Finite Elements in Analysis and Design, 38, 417–434.
  • 16. Islamoğlu, Y., 2004. Finite element model for thermal analysis of ceramic heat exchanger tube under axial non-uniform convective heat transfer coefficient, Materials and Design, 25, 479–482.
  • 17. Ranganayakulu, C., Seetharamu, K. N., Sreevatsan, K. V., 1997. The effects of longitudinal heat conduction in compact plate-fin and tube-fin heat exchangers using a finite element method , lnt. J. Heat Mass Transfer, 40, 1261-1277.
  • 18. Galeazzo, C.C. Miura, R., Gut, J., Tadini C., 2006. Experimental and numerical heat transfer in a plate heat exchanger, Chemical Engineering Science, 61, 7133 – 7138.
  • 19. Baysal, E., 2009. Eşmerkezli borulu ısı değiştiricilerinde helisel türbülatörlerin etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
  • 20. Yiğit, M., 2010. İç içe borulu yay tipi türbülatörlü bir ısı değiştiricisinde türbülans modelinin ısı transferine etkisinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • 21. Budak, N., Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Isı Transferinin Deneysel Ve Sayısal Olarak İncelenmesi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Elazığ, 2011.
APA BUDAK ZİYADANOĞULLARI N, YÜCEL H, IŞIK M, Oktay H (2015). Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. , 87 - 97.
Chicago BUDAK ZİYADANOĞULLARI NEŞE,YÜCEL H.Lütfi,IŞIK M.Zerrakki,Oktay Hasan Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. (2015): 87 - 97.
MLA BUDAK ZİYADANOĞULLARI NEŞE,YÜCEL H.Lütfi,IŞIK M.Zerrakki,Oktay Hasan Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. , 2015, ss.87 - 97.
AMA BUDAK ZİYADANOĞULLARI N,YÜCEL H,IŞIK M,Oktay H Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. . 2015; 87 - 97.
Vancouver BUDAK ZİYADANOĞULLARI N,YÜCEL H,IŞIK M,Oktay H Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. . 2015; 87 - 97.
IEEE BUDAK ZİYADANOĞULLARI N,YÜCEL H,IŞIK M,Oktay H "Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi." , ss.87 - 97, 2015.
ISNAD BUDAK ZİYADANOĞULLARI, NEŞE vd. "Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi". (2015), 87-97.
APA BUDAK ZİYADANOĞULLARI N, YÜCEL H, IŞIK M, Oktay H (2015). Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik), 12(3), 87 - 97.
Chicago BUDAK ZİYADANOĞULLARI NEŞE,YÜCEL H.Lütfi,IŞIK M.Zerrakki,Oktay Hasan Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik) 12, no.3 (2015): 87 - 97.
MLA BUDAK ZİYADANOĞULLARI NEŞE,YÜCEL H.Lütfi,IŞIK M.Zerrakki,Oktay Hasan Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik), vol.12, no.3, 2015, ss.87 - 97.
AMA BUDAK ZİYADANOĞULLARI N,YÜCEL H,IŞIK M,Oktay H Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik). 2015; 12(3): 87 - 97.
Vancouver BUDAK ZİYADANOĞULLARI N,YÜCEL H,IŞIK M,Oktay H Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik). 2015; 12(3): 87 - 97.
IEEE BUDAK ZİYADANOĞULLARI N,YÜCEL H,IŞIK M,Oktay H "Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi." Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik), 12, ss.87 - 97, 2015.
ISNAD BUDAK ZİYADANOĞULLARI, NEŞE vd. "Konsantrik Tip Bir Isı Değiştiricisinde Türbülatörlerin Etkisinin Sayısal İncelenmesi". Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik) 12/3 (2015), 87-97.