Enerji sistemleri için kanatlı borulu ısı değiştiricisi dizaynı ve optimizasyonu
Design and optimization of finned tube heat exchanger for energy systems
- Tez No: 574077
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH ÖZEN ÜNVERDİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isı geçişi, Heat transfer
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, elektrik santrallerinde kullanımı kritik olan dairesel kesitli, çelik borulu ve 15 mm çapında, eş merkezli boru dizilişindeki eşanjörlerin dizaynı ve optimizasyonunda kritik öneme sahip ısıl hidrolik performans karakteristiklerinin incelemesi yapılmıştır. Bu tip eşanjörlerde ısıl direncin en yüksek olduğu kısım ısı transferinin hava akışkanı ile gerçekleştiği bölgelerdir. Hava akışı tarafında gerçekleşen ısı transferi ve basınç kaybı karakteristikleri üzerine yapılan çalışmalar, toplam eşanjör verimliliği üzerinde etkili olan çok önemli veriler sunmaktadır. Literatürdeki çalışmalar genellikle küçük çaplı bakır borulu eşanjörler üzerine yoğunlaşmıştır. Diğer taraftan, bu tip eşanjörlerin kullanım alanı her geçen gün genişlemekte, yeni tasarım ihtiyaçları ortaya çıkmaktadır. Enerji tesislerinde kullanılan eşanjörlerde genelde sıvı akışkan tarafı sudur ve nispeten yüksek sıvı debili eşanjörlerdir. Bu sebepten, basınç kayıpları göz önüne alındığında, boru çapı 15 mm ve üstü tasarımlar önem kazanmaktadır. Bununla birlikte literatürde yer alan çalışmalar büyük oranda iki boyutlu model ve şaşırtmalı boru dizilişine sahiptir. Hava tarafı basınç kayıpları ve fan motorunun enerji tüketimi açısından bakıldığında, bazı durumlarda eş merkezli boru dizilişine sahip tasarımlar optimum sonuçlar verebilmektedir. Bu anlamda mevcut çalışma literatüre önemli bir katkı sunacaktır. Bu tez çalışmasında, hesaplamalı akışkanlar dinamiği çözümleri için kullanılan ANSYS Fluent 12.1 paket programı ve deneysel çalışmalardan elde edilen veriler, literatürde yer alan benzer çalışmalar ile kıyaslanmış ve doğrulaması yapılmıştır. Mevcut deneysel sonuçlar referans alınarak ısı transferi ve basınç kaybı karakteristikleri için yeni korelasyonlar türetilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, thermal hydraulic performance characteristics which are critical for the design and optimization of heat exchangers with circular section, stainless steel tube and 15 mm diameter, in line tube arrangement, which are critical to use in power plants, are studied. In this type of heat exchangers, the thermal resistance rate is highest on the air side. Studies on the heat transfer and pressure drop characteristics on the air flow side provide very important data that affect the overall heat exchanger efficiency. Studies in the literature have generally focused on small diameter copper tube heat exchangers. On the other hand, the usage area of this type of heat exchangers is expanding day by day and new design needs arise. In the heat exchangers used in energy plants, the fluid side is generally water and they require relatively high fluid flow. Therefore, considering the pressure drop, designs with pipe diameters of 15 mm or more become important. However, the studies in the literature have focused on two-dimensional models and staggered tube arrangement. In terms of air-side pressure drop and fan motor energy consumption, in some cases designs with in line arrangement can provide optimum results. In this sense, the present study will make an important contribution to the literature. In this thesis, the data obtained from ANSYS Fluent 12.1 package program used for computational fluid dynamics solutions and experimental studies were compared then verified with similar studies in the literature. New correlations are derived for heat transfer and pressure drop characteristics based on existing experimental results.
Benzer Tezler
- Kompresörlerin ara soğutucularındaki boru diziliş şeklinin akışa etkisi ve optimizasyonu
The investigation and the optimızation of the adjustment at the inter ? coolers tube banks of compressors
EMRE GÜNEY
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOÇ
- Organize sanayi bölgelerinde iş güvenliği sorunlarının teknik ve bilimsel araştırılmasında bir yöntem önerisi
Başlık çevirisi yok
MEHMET ALİ YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileriGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. İBRAHİM BOYNUKALIN
- Çoklu amaçların çözümlemesinde amaç programlaması ile genelleştirilmiş ters yaklaşımı ve yem sanayiinde bir uygulama
Goal programming and generalieed inverse approaches in the multi-objective analysis and application in feed industry
HASAN BAL
- Akaryakıtla çalışan endüstriyel tav fırınlarında yanma, sıcaklık ve basıncın optimum kontrolu
Optimum control of combustion temperature and pressure in industrial tempering furnaces working with fuel-oil
MEHMET EROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YÜCEL ERCAN
- Sürekli rejim şartlarında nükleer yakıt çubuklarında tek ve iki boyutlu ısı iletiminin analizi
In steady-state conditions analyses of one and two dimensional conduction in nuclear fuel rods
İBRAHİM ATILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN ATAER