Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi
Yıl: 2021 Cilt: 11 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 62 - 72 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17714/gumusfenbil.754642 İndeks Tarihi: 24-05-2021
Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi
Öz: Bu çalışmada kanatçık sayısı farklı olan kanatçıklı iç borulu ısı değiştiricisinin dik konumlandırılmasıyla ısı transferininartırılması deneysel olarak ele alınmıştır. Çalışmanın diğer çalışmalardan en önemli farkı ısı değiştiricinin dikkonumlandırılmasıdır. Dik konumlandırılan ısı değiştiricisindeki ısı transferini analiz etmek için deney seti kurulmuştur.Isı transferleri ve basınç düşümleri farklı iç borularda incelenmiştir. Her boru için akış türbülanslıdır. Hem kanatçıklı içboru için hem de iç boru ile dış boru arasındaki aralıklar için hesaplamalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göreReynolds sayısı ve Nusselt sayısı hesaplanmış, grafikleri çizilmiştir. Deney sonuçlarından elde edilen değerlerPetukhov’un eşitliğinden çıkan değerlere oldukça yakındır. Yapılan deneylerde en iyi ısı transferinin kanatçık sayısı enfazla olan iç boruda olduğu saptanmıştır. Kanatlı kısım uzunluğu 300 mm olan boruda düz boruya göre ısı transferi%147.38 artarken basınç kaybı da %131.25 artmıştır. Kanatçıklı iç borulu ısı değiştiricilerinde ısı transferi miktarı düzboruya göre daha iyi olmaktadır. Fakat kanatçıkların etkisiyle basınç düşümlerinde artışlar olmaktadır.
Anahtar Kelime: Analysis of heat transfer and pressure drop in vertical heat exchangers with finned ınner pipe
Öz: In this study, increasing the heat transfer by the vertical positioning of the finned inner pipe heat exchanger which has different fin number has been discussed experimentally. The most important difference of the study from other studies is the vertical positioning of the heat exchanger. A testing set was installed to analyze the heat transfer in the vertically positioned heat exchanger. Heat transfers and pressure drop were analyzed at different inner pipes. The flow is turbulent for each tube with different fin number. Calculations were made both for finned inner pipe and annular spacing between inner pipe and outer pipe. All results were compared with each other to obtain the best results. According to the results, Reynolds number and Nusselt number were found and graphed. The values obtained from the experimental results are very close to the values derived from Petukhov's equation. In experiments, it was found that the best heat transfer was in pipe which has most fin number. In pipe which has 300 mm finned length, the heat transfer increased by 147.38% and also the pressure drop increased by 131.25% in comparison with straight tube. In finned inner tube heat exchangers, the amount of heat transfer is better than in straight tube. But with the effect of fins, pressure drops increase.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Alimoradi, A. & Veysi, F. (2017). Optimal and critical values of geometrical parameters of shell and helically coiled tube heat exchanger. Case Studies in Thermal Engineering, 73–78.
- Akyürek, E., Geliş, K. & Yoladı, M. (2020). Farklı tip ısı değiştiriciler için termodinamik analiz. Journal of the Institute of Science and Technology, 10(2), 1202-1212.
- Baysal, E. (2009). Eş merkezli borulu ısı değiştiricilerinde helisel türbülatörlerin etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi. Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
- Bazarbashi, M. (2013). Dalgalı kanatçıklı ısı değiştiricinin yanıt yüzey metodu ile çok amaçlı optimizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
- Boran, K. Daştan, F., Şahin, H. M., & Aktaş, M. (2014). Isı eşanjörlerinde ısı transferi iyileştirme yöntemlerinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi. Politeknik Dergisi, 17(4), 183-191.
- Bozkula, G. (2016). Kendinden kanatlı (finli) vetürbülatörlü turbo fin boru sisteminin geliştirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
- Buyruk, E. Karabulut, & K., Karabulut, Ö.O. (2013). Three-dimensional numerical investigation of heat transfer for plate fin heat exchangers. Heat Mass Transfer, 49(6), 817-826.
- Buyruk, E. & Karabulut, K. (2013). Numerical investigation into heat transfer for threedimensional plate fin heat exchangers with fins placed perpendicular to flow. Transactions of FAMENA, 37(2), 87-102.
- Buyruk, E., & Karabulut, K. (2015). Numerical study of heat transfer enhancement and flow characteristics of three-dimensional plate fin heat exchangers. Heat Transfer Research, 46(9), 819- 837.
- Buyruk., E. & Karabulut, K. (2017). Plakalı kanatçıklı isı değiştiricilerde kanat geometrisinin isı transferine olan etkisinin üç boyutlu sayısal olarak incelenmesi. Dokuz Eylül ÜniversitesiMühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 19(56), 346-363.
- Buyruk, E. & Karabulut, K. (2018). Enhancement of heat transfer for plate fin heat exchangers considering the effects of fin arrangements. Heat Transfer Engineering, 39(15), 1392-1404.
- Buyruk, E. & Karabulut, K. (2020). Research of heat transfer augmentation in plate fin heat exchangers having different fin types. Journal of Engineering Thermophysics, 29(2), 316-330.
- Çorak, A. (2010). Kanatçıklı ısı değiştiricilerinin ısıl performanslarının sayısal olarak incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kayseri.
- Dal, A. (2019). Düz plakalı borulu bir ısı değiştiricisinin optimum kanatçık aralığının sayısal analizi. Ömer Halis Demir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 8(1), 479-501.
- Karataş, T. (2019). Gövde-boru tipi ısı değiştiricilerinde had uygulaması ile akış ve ısıl analiz. Yüksek Lisans Tezi, İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya.
- Kırtepe, E. & Özbalta, N. (2018). Kanatlı-borulu ısı değiştiricilerde belirsizlik analizi. Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, 9(1), 161-175.
- Kline, S. J. & McClintock, F. A. (1953). Describing uncertainties in single sample experiments. Mechanical Engineering, 75(1), 3–8.
- Koca, T. (2007). Dönel helisel iç borularda ısı transferi ve basınç düşümü analizi. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
- Mangrulkar, C. K., Dhoble, A. S., Chamoli, S., Gupta, A. & Gawande, V. B. (2019). Recent advancement in heat transfer and fluid flow characteristics in cross flow heat exchangers. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 113, 131.
- Omidi, M., Farhadi. M., & Jafari, M. (2017). A comprehensive review on double pipe heat exchangers. Applied Thermal Engineering, 110, 1075–1090.
- Pourahmad, S. & Pesteei, S. M. (2016). Effectivenessntu analyses in a double tube heat exchanger equipped with wavy strip considering various angles. Energy Conversion and Management, 123, 462-469.
- Zhang, J., Zhu, X., Mondejar, M. E. & Haglind, F. (2019). A review of heat transfer enhancement techniques in plate heat exchangers. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 101, 305-328.
| APA | KOCA T, BUDAK S (2021). Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. , 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| Chicago | KOCA Tarkan,BUDAK Serbay Ali Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. (2021): 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| MLA | KOCA Tarkan,BUDAK Serbay Ali Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. , 2021, ss.62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| AMA | KOCA T,BUDAK S Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. . 2021; 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| Vancouver | KOCA T,BUDAK S Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. . 2021; 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| IEEE | KOCA T,BUDAK S "Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi." , ss.62 - 72, 2021. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| ISNAD | KOCA, Tarkan - BUDAK, Serbay Ali. "Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi". (2021), 62-72. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.754642 |
| APA | KOCA T, BUDAK S (2021). Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(1), 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| Chicago | KOCA Tarkan,BUDAK Serbay Ali Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11, no.1 (2021): 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| MLA | KOCA Tarkan,BUDAK Serbay Ali Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol.11, no.1, 2021, ss.62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| AMA | KOCA T,BUDAK S Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021; 11(1): 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| Vancouver | KOCA T,BUDAK S Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2021; 11(1): 62 - 72. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| IEEE | KOCA T,BUDAK S "Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi." Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11, ss.62 - 72, 2021. 10.17714/gumusfenbil.754642 |
| ISNAD | KOCA, Tarkan - BUDAK, Serbay Ali. "Kanatçıklı iç borulu dikey ısı değiştiricilerinde ısı transferi ve basınç düşümü analizi". Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11/1 (2021), 62-72. https://doi.org/10.17714/gumusfenbil.754642 |
