Computational modeling of turbulent heat transfer in plate fin and tube heat exchangers
Kanat - borulu ısı değiştiricilerde türbülanslı ısı transferinin bilgisayarlı modellenmesi
- Tez No: 151857
- Danışmanlar: PROF.DR. BEŞİR ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hesaplı Akışkanlar Dinamiği (HAD), Hesaplı Isı Transferi (HIT), Kanat- Borulu Isı Değiştirici, Büyük Eddy Simülasyonu (BES), Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçüm Tekniği (PIV) E, Computational Fluid Dynamics (CFD), Computational Heat Transfer (CHT), Plate Fin and Tube Heat Exchanger, Large Eddy Simulation (LES), Particle Image Velocimetry (PIV)
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
öz DOKTORA TEZİ KANAT- BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİLERDE TÜRBÜLANSLI ISI TRANSFERİNİN BİLGİSAYARLI MODELLENMESİ Azize AKKOCA ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKÎNA MÜHENDİSLİĞİ ANABÎLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Beşir ŞAHİN Yıl: 2004, Sayfa: 230 Jüri : Prof. Dr. Beşir ŞAHİN : Prof. Dr. Hüseyin YAPICI : Prof. Dr. Orhan BÜYÜKALACA : Yrd. Doç. Dr. Hüseyin AKILLI : Yrd. Doç. Dr. Mustafa TUTAR Bilindiği gibi, kanat-borulu kompakt bir ısı değiştiricinin termal-hidrolik özelliklerinin bilinmesi, bu tip ısı değiştiricilerin ısı transferi ve basmç farkı gibi tasarım parametrelerinin belirlenmesi için gereklidir. Bu çalışmada Hesaplı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ve Hesaplı Isı Transferi (HIT) yöntemleri kullanılarak, kanat-borulu kompakt bir ısı değiştiricinin performansım etkileyen optimum geometrik parametrelerin büyüklükleri, çalışmanın ilk aşamalarında laminar model kullanılarak belirlenmiş; daha sonraki aşamalarda türbülansın ısı değiştiricideki lokal akım ve ilgili ısı transferi üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla türbülans modelleri kullanılmış ve en iyi performansı gösteren türbülans modeli Büyük Eddy Simülasyonu (BES) olarak belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında, daha doğru sayısal çözümleme yapabilmek için, türbülansın zaman ve koordinat etkileri de göz önüne alınarak, dinamik bir BES metodu önerilmiş (Yoshizawa modeli) ve bu dinamik model, daha önce geometrik özellikleri belirlenen optimum ısı değiştiriciye göre uyarlanmıştır. Çalışmanın bir çok bölümlerinde literatürden seçilen deneysel çalışmalarla karşılaştırılan nümerik model, Parçacık Görüntülemeli Hız ölçme (PIV) tekniği kullanılarak, deneysel olarak doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT PhD THESIS COMPUTATIONAL MODELING OF TURBULENT HEAT TRANSFER IN PLATE FIN AND TUBE HEAT EXCHANGERS Azize AKKOCA DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Beşir ŞAHİN Year: 2004, Pages: 230 Jury : Prof. Dr. Beşir ŞAHÎN : Prof. Dr. Hüseyin YAPICI : Prof. Dr. Orhan BÜYÜKALACA : Assist. Prof. Dr. Hüseyin AKILLI : Assist. Prof. Dr. Mustafa TUTAR Knowledge of thermo-hydraulic fundamentals for plate fin and tube heat exchangers is necessary to successfully carry out thermal design such as heat transfer and pressure drop data. In order to provide an optimum solution of these type of heat exchangers, Computational Fluid Dynamics (CFD) and Computational Heat Transfer (CHT) techniques are applied by employing both laminar and turbulence models. In the first part of the study, the present finite volume based laminar modeling technique is tested and validated against experimental results in terms of heat transfer and pressure drop performance of the heat exchanger under laminar flow conditions. In the second part, in order to investigate the effect of turbulence on the present flow, turbulence model simulations are carried out using both time averaged and space filtered Navier Stokes Equations based turbulence models and the best turbulence model was chosen as Large Eddy Simulation (LES) in comparison with the experimental data on the basis of the fluid flow and heat transfer calculations. In the last part of the study, in order to consider time and s pace variations of turbulence effects, a dynamic LES method based on Yoshizawa is adapted for the present calculations to improve the capability of the model. The validation of the present numerical model is tested against the experimental data selected from the literature and finally it is verified by using Particle Image Velocimetry (PIV) technique.
Benzer Tezler
- Pasif sistemlerde türbülanslı doğal taşınım
Turbulent naturel convection in passive systems
SEYHAN UYGUR
- Paralel iki levha arasındaki periyodik tam gelişmiş türbülanslı akış ve ısı transferi probleminin sayısal analizi
Computational analysis of periodically fully developed turbulent flow and heat transfer between two parallel plates
ATİLA ABİR İĞCİ
Doktora
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET EMİN ARICI
- Sıvı yakıt damlacık dizilerinde momentum, ısı ve kütle geçişi
Momentum, heat and mass transfer in liquid fuel droplet arrays
CAHİT AKIN
- Direkt püskürtmeli bir dizel motorunda hava ve damlacık hareketlerinin modellenmesi
Modelling of in-cylinder air and motions of droplets in a direct-injection diesel engine
HALUK ÇELİK
- Yüksek hızlı sürekli yanma sistemlerinde alev kararlılığının incelenmesi
A Study on flame stabilization in high speed continuous combustion system
SEZGİN SARAÇOĞLU