Akışa dik yönde düzlem engel bulunduran borularda akışın ve ısı transferinin incelenmesi
Evaluating the performance of forced convection heat transfer in a circular tube with semi circle butfles
- Tez No: 96728
- Danışmanlar: PROF. DR. TEOMAN AYHAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isı transferinin iyileştirilmesi, Termodinamik kanunlar, Zorlanmış taşınım. IX, Borular, Isı geçişi, Taşınım, Termodinamik, Heat transfer enhancement. Thermodynamic laws, Forced convection, Pipes, Heat transfer, Convection, Thermodynamics
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Burada ele alınan mevcut çalışma, pasif yöntemle ısı transferim iyileştirme tekniği grubunda yer almaktadır. Zorlanmış ısı transferinin laminer ve türbülanslı akış bölgelerinde incelenmesi çalışmanın temelini oluşturmaktadır. Yarım daire formundaki düz perdeler birbirlerine göre farklı açı ve mesafelerde silindirik borular içerisine akışa dik doğrultuda yerleştirilmiştir. Perdeler arası mesafenin boru iç çapına oranı 1,2 ve 3, olacak şekilde, aynı karakteristikteki dokuz ayrı boru içerisine 3.14, 1.57, 0.78 radyan açılarla perdeler yerleştirilmiştir. Termodinamiğin birinci, ikinci kanunu ve de enerji dissipasyon yöntemi kullanılarak, dokuz ısı transfer iyileştirme tekniğinin ısıl performansı hesaplanmıştır. Termodinamiğin birinci kanunu kullanılarak ısıl performans (1) Sabit Reynold sayısı, (2) Sabit basınç kaybı, (3) Sabit pompalama gücü durumları için hesaplanmıştır. Termodinamiğin ikinci kanunu kullanılarak yapılan değerlendirmede üç tür hesaplama yöntemi, -entropi üretim terimi, entropi üretim terimi oranı ve tersinmezlik minimizasyonu yöntemi- kullanılmıştır. Bu altı metoda ilaveten enerji dissipasyon yöntemi de performans değerlendirmesinde kullanılmıştır. Kullanılan bu tekniklerin ısı transfer karakteristikleri birbirleriyle mukayese edilmiştir. Yukarıda belirtilen değerlendirme sonuçlarından; optimum iyileştirmenin aynı tip teknik olduğu gözlemlenmiştir. Laminer akış için 4562 tipin, türbülanslı akış için ise 9093 tipin en efektif iyileştirmeler sağlayan iyileştirme teknikleri olduğu bulunmuştur. Optimum iyileştirme sağlayan tekniklerinin performansları literatürde verilen diğer tip iyileştirme elemanları ile karşılaştınlmıştır. İyileştirilmiş Nusselt sayısı ve iyileştirilmiş sürtünme katsayısı istatiksel ampirik bağıntıları sunulmuştur. Statistica yazılımı kullanılarak elde edilen iyileştirilmiş Nusselt sayısı ve iyileştirilmiş sürtünme katsayısının ampirik ifadeleri aynı zamanda, muhtemel parametrelerin bütün varyanslarını da kapsamaktadır. Ampirik bağıntılarla verilen ifadeler deneysel datalarla laminer akış için Nusselt sayısında %87, sürtünme katsayısında %74 uyuşma gösterirken, bu değerler türbülanslı akış için sırasıyla %76 ve %64'tür. Optimum iyileştirme teknikleri ısı transferini, düz boruya göre, laminer akış için 8.75 kat, türbülanslı akış için ise 6.09 kat artırmaktadır.
Özet (Çeviri)
SUMMARY Evaluating The Performance of Forced Convection Heat Transfer in a Circular Tube with Semi Circle Buffles Semi circle forms of flat baffles normal to flow direction were inserted in cylindrical tubes with various angles and distances to one another. Baffles were placed inside the nine various tubes having same characteristics with the arrangement angles of 3.14, 1.57, 0.78 radians and with the ratio of distance between the buffles to diameter of 1, 2, 3. Thermal performance of nine kinds of heat transfer augmentation techniques were calculated, using the first and second laws of thermodynamics and also dissipation energy evaluation methods. Thermal performance were evaluated by the first law of thermodynamics, conservation of energy statement, is used for; 1) Constant Reynolds number, 2) Constant pressure loss, 3) Constant pumping power conditions. Assesting by using the second law of thermodynamics; three evaluation methods were used. These are entropy generation rate, ratio of entropy generation rate and irriversibility minimization. In addition to these six methods, dissipation energy method was also used for performance evaluation in this work. The heat transfer characteristics of these techniques were compared each other. Same type of optimum augmentation technique was observed according to the results of evaluation methods mentioned above. For laminer flow 4562 type, for turbulent flow 9093 type augmentation technique was found as the most effective ones. Performance of optimum enhancement techniques were compared with the other types of augmentation devices given in literature. Statistical ampiric correlations for the augmented Nusselt number and friction factor are also presented. Ampiric equations of enhanced Nusselt number and enhanced friction factor using Statistica software for laminer and turbulent flows covers all possible parameters as well. Correlations of the experimental datas within the range of %87 for Nusselt number and %74 for friction factor for laminer flow. These evaluation values for turbulent flow are %76 and %64 respectively. Optimum enhancement techniques improve heat transfer by a factor 8,75 and 6,09 compared with a smooth tube for laminar and turbulent flow respectively.
Benzer Tezler
- Interplanetary magnetic field and its possible effects on the lonospheric critical frequencies
Başlık çevirisi yok
ORHAN GÖKÇÖL
- Çivi kanatlı düzlem levhalarından ısı transferinin teorik ve deneysel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SUNA KARGICI
Doktora
Türkçe
1993
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AKBAY TUĞAN GÖKÇE
- Gemi etrafındaki sınır tabakanın incelenmesi
A Study on the boundary layer surrocnding ship hulls
BARIŞ BARLAS
- Konik pimlerin düzlemsel yüzeylerde ısı transferine etkileri
Effects of coni̇cal pi̇n-fins on heat transfer over planer surfaces
İSMAİL ÇAĞIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SUNA KARGICI
