Heat transfer characteristics of liquid-solid suspensions flowing turbulently upward in a vertical concentric annulus
Dikey eş merkezli iki boru arasından kargaşalı akımla yukarı yönde akan sıvı-katı süspansiyonlarında ısı aktarım özellikleri
- Tez No: 29403
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TÜLAY ÖZBELGE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Eş merkezli borular, Sıvı - katı süspansiyonu, Kargaşalı akım, Isı aktarımı, Halka kanal, Isı geçişi, Sıvı-katı süspansiyonu, Concentric annulus, liquid-solid suspension, Turbulent flow, Heat transfer, Annular
- Yıl: 1993
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz DİKEY EŞ MERKEZLİ İKİ BORU ARASINDAN KARGAŞALI AKIMLA YUKARI YÖNDE AKAN SIVI-KATI SÜSPANSİYONLARINDA ISI AKTARIM ÖZELLİKLERİ KÖKER Hülya Sema Yüksek Lisans Tezi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Yöneticisi : Doç.Dr.Tülay ÖZBELGE Eylül, 1993, 117 Sayfa Seyreltik sıvı-katı süspansiyonlarının eşmerkezli iki borunun arasından akımının önemli uygulamaları vardır; bunlar, çift borulu ısı değiştiricileri ve nükleer reaktörlerin soğutucuları gibi mühendislikte çok kullanılan uygulamalardır. Değişik geometrilerdeki sıvı-katı karışımının akımında ısı transferi ile ilgili güvenilir ölçümlere pek seyrek rastlanmaktadır. Bu çeşit sistemlerin modellenmesi ve tasarımı için deneysel bilgilere çok gereksinim vardır. Bu çalışmada, dikey eşmerkezli iki borunun arasından kargaşalı akımla yukarı doğru akan su - feldspat süspansiyonu VIters yönde iç borudan akan suyla soğutularak sistemin ısı transfer karakteristiği şu parametre aralıklarında incelenmiştir: Reynolds sayısı, 15500-55500; katı parçacık çapı, 72-191 jxm ; giriş katı oram, % 0.75 - 2.5 (kütlesel) ; iç borunun dış çapının dış borunun iç çapma oranı, k, 0.31 - 0.54. Deneysel bulguların gösterdiğine göre, k oranı büyüdüğünde ısı transfer katsayısında sudakine göreceli olarak artış meydana gelmektedir. Deneylerde genel olarak, süspansiyonun Nusselt sayısının (Nus) Reynolds sayısı ile artmasına rağmen, bu sayının su için hesaplanan Nusselt sayısına (Nusw) oranında, Reynolds sayısının bazı değer aralıklarında artma veya azalma gözlenmektedir. Ancak süspansiyonun Nusselt sayısı, % 2.5 (kütlesel) katı konsantrasyonunda ve Reynolds sayısının 27000-37000 aralığında, k değerine ve parçacık büyüklüğüne bağlı olarak bir rninirnurn vermektedir. Bu davranışın nedeninin, katı parçacıklarının iki boru arasındaki bölgede çap boyunca konsantrasyon dağılımlarının Reynolds sayısına bağlı olarak değişmesi olduğu düşünülmektedir. Süspansiyonun Nusselt sayısını, Nus, ve (Nus/ Nusw) oranını parametreler cinsinden ifade eden bağıntılar, parametrelerin deneysel sınırları içinde, regrasyon analizi yöntemi ile elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF LIQUID-SOLID SUSPENSIONS FLOWING TURBULENTLY UPWARD IN A VERTICAL CONCENTRIC ANNULUS KÖKER, Hülya Sema M.S. in Chemical Engineering Supervisor: Assoc.Prof.Dr.Tülay ÖZBELGE September, 1993, 117 Pages The flow of slurries or dilute liquid-solid suspensions in concentric annular geometry has many important engineering applications such as double-pipe heat exchangers and nuclear reactor coolers. Accurate data of heat transfer in liquid -solid flows through different geometries are scarce and are needed to provide the necessary information for the theoretical modelling and design of such systems. In this study, water-feldspar suspensions flowing turbulently upward in vertical concentric annuli have been cooled countercurrently by water in the inner pipe and their heat transfer ivcharacteristics have been investigated within the following ranges of the parameters: Reynolds number of suspension flow, 15500-55500; solid particle diameter, 72-191 |im; inlet solid concentration, 0.75-2.5 wt % ; aspect ratio which is the ratio of the outside diameter of the inner pipe to the inside diameter of the outer pipe, k, 0.31 - 0.54. Experimental data show that when k, the aspect ratio increases, enhancement in heat transfer coefficient occurs. In the experiments, for certain ranges of Reynolds number a decrease or an increase in the enhancement ratio of (Nus/Nusw) is observed, although suspension Nusselt number (Nug) increases with Reynolds number (Res), in general. Only at 2.5 wt % solids, Nus gives a minimum at a Reynolds number within the range of 27000-37000 depending on the k value and the particle size. This behaviour is attributed to the change in the radial concentration distribution of solid particles in the annular space depending on the Reynolds number. Correlations for Nus and for the ratio of ( Nus/Nusw ) are obtained by regression analysis within the ranges of the experimental parameters studied.
Benzer Tezler
- A numerical modellinfg of the fluid flow and heat transfer in solidification and melting problems
Erime ve katılaşma problemlerindeki sıvı akışı ve ısı transferinin sayısal olarak modellenmesi
İBRAHİM KARAMAN
- Havalı kollektörle ısıtma ve ekserji analizi
Heating with the solar air collector and its exergy analysis
MUSTAFA ALTUNBAŞ
