Investigation of flow characteristics in heat exchangers of various geometries
Değişik geometrili ısı ejanjörlerinde akış karakteristiklerinin araştırılması
- Tez No: 183573
- Danışmanlar: PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: PIV, plakalı ısı değiştiricileri, at nalı girdap, silindirI, PIV, horseshoe vortex, cylinder, turbulent flow, water flow
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
DEĞİŞİK GEOMETRİLİ ISI EJANJÖRLERİNDE AKIŞKARAKTERİSTİKLERİNİN ARAŞTIRILMASINurhan Adil ÖZTÜRKÖZETBu çalışmada bir düzlemsel yüzey üzerine yerleştirilen dairesel bir silindirinön ve arka tabanlarına yakın bölgelerdeki akış yapısının ilk etapta derin sukoşullarında, Reynolds sayısının 750 ile 9600 aralığında incelenmesi amaçlanmıştır.Anlık ve zaman ortalama akış karakteristiklerinin incelenmesi sonucunda, silindirintabanına yakın bölgelerde at nalı ?horseshoe? şeklindeki girdapların üç boyutlu biryapıya sahip oldukları görülmüştür. Bu girdaplar, düz levha üzerine yerleştirilensilindirin taban kısmında ve iz bölgesi ile ana akış bölgesi arasındaki kütle transferiniarttırmaktadır.İkinci etapta, dikdörtgen kesitli bir kanal içine yerleştirilen tek bir daireselsilindir etrafında oluşan akış yapısı deneysel olarak incelenmiştir. Açıklığı çok küçükolan kanal, kanat ve borulu bir ısı eşanjörüne benzetme yapmak amacıyla içerisinetek silindir yerleştirilerek tasarlanmıştır. Ana akış bölgesi ile iz bölgesi arasındakiakışkan geçişinin düzeyi, silindirin ön kısmında helisel yapıdaki at nalı ?horseshoe?diye adlandırılan girdapların silindirin arkasına doğru hareket etmesiyleyükselmektedir. Sınır tabaka ayrılmasının gerçekleşmesi ile birlikte alt ve üstplakalara yakın bölgelerde silindirin ön kısmında gelişmekte olan küçük ölçekligirdaplar büyüyerek ana girdabı oluşturmaktadır.Son olarak, dikdörtgen kesitli kanal içine monte edilen çoklu silindirlerinetrafındaki akış yapısı; bu tip ısı eşanjörlerinin ısı transferi oranının artmasındadoğrudan ilgili olan hidrodinamik özelliklerin belirlenmesi için araştırılmıştır.Silindirlerin saptırmalı diziliş düzeninde akış tamamen kararsız olmakta, yani yükseksalınımlara sebep olan ana akış hızında sürekli artma ve azalmalar meydanagelmektedir. Özellikle, silindir ile levhanın kesişim bölgesindeki akışın karışmaözelliği önemli ölçüde artmaktadır.
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION OF FLOW CHARACTERISTICS IN HEATEXCHANGERS OF VARIOUS GEOMETRIESNurhan Adil ÖZTÜRKABSTRACTThe aim of the present study is firstly to investigate details of flow structure inthe upstream and downstream of a circular cylinder base mounted on a flat surface indeep water flow for the Reynolds number ranging from 750 to 9600. The analysis ofthe instantaneous and time-averaged flow data demonstrates that the horseshoevortices take place in the base of the cylinder in three dimensional form. Thesevortices magnify the scour and entrainment processes.Secondly, experimental investigation of flow structure in the passage of arectangular duct with a built-in single circular cylinder was conducted. A duct with anarrow gap was designed to simulate fin-tube heat exchanger containing a singlecircular cylinder. Development of the entrainment process between main flow andwake flow regions is magnified by immigrating helical horseshoe vortex systememerging from upstream of the cylinder. The occurrence and development ofboundary layer separation and formation of horseshoe vortices upstream of thecylinder in close region of both upper and lower plate surfaces and merging of thesedeveloping horseshoe vortices which form a primary vortex system are alsoobserved.Finally, the flow characteristics of multiple circular cylinder arrangements inthe passage of rectangular duct were examined in order to reveal the mechanisms ofhydrodynamics which are mostly responsible for the enhancement of the heattransfer rate. In the case of staggered cylinder arrangements, the flow is restless, i.e.,accelerations and decelerations of flow continuously happens to cause a high rate offluctuations. The entrainment process of flow the particularly in the junction regionsis significant.
Benzer Tezler
- Doğal dolaşımlı, kendinden depolu güneş toplayıcısının ısıl analizi
The Thermal analysis of a novel built-in-stroge solar water heater
İ.NECMİ KAPTAN
- Çeşitli şekillerde düzenlenmiş iki silindir etrafındaki akım alanının incelenmesi
Investigation of the flow araund two circular cylinders in various arrangements
M.NEVZAT ÖZKAN
- Zorlanmış konveksiyonlu kaynamalı yatay bir boru sisteminde iki fazlı akış kararsızlıklarının deneysel olarak incelenmesi
In forced convection boiling an horizontal tube system investigated experimentally of two phase flow instabilities
SÜLEYMAN KARSLI
Doktora
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER ÇOMAKLI
- Basınçlı su reaktörleri U borulu buhar üreteçlerinin termo-hidrolik modellenmesi
Thermal-hydraulic analysis of U-tube steam generators for gressurized water reactors
SÜLEYMAN ÖZKAYNAK
- Kömürlerin kendiliğnden yanmasının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigations of spontonequs combustion of coals
FEHMİ AKGÜN