Dolum Oranı Eğim Açısı Ve Oluk Şeklinin Oluklu Isı Borusu Isıl Performansına Olan Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Osman Furkan MURATOĞLU

Danışman: İLHAMİ HORUZ

Özet:

Bu çalışma ile eksenel oluklara sahip ısı borularında, çalışma akışkanının dolum oranı, ısı borusu eğimi ve oluk şekli parametrelerinin ısı borularının ısıl performanslarına olan etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda, öncelikle ısı borularının çalışma akışkanı ile doldurulması ve test enstrümantasyonunun yapılması gibi ısı borusu hazırlık faaliyetleri, sonrasında ise performans testlerinin gerçekleştirebilme amacıyla tasarlanmış test düzeneğinin hazırlık faaliyetleri gerçekleştirilmiştir. Dolum oranı, eğim ve oluk şeklinin ısıl performansa olan etkilerinin belirleyebilmek için girintili ve ikizkenar yamuk şeklinde oluklara sahip ısı boruları kullanılmıştır. Girintili oluklara sahip ısı borusu, tam olduğu değer ile bu değerden daha az ve daha fazla değerlerde doldurularak dolum oranının etkileri belirlenmiştir. En yüksek performansın tam dolu olduğu durumda gösterdiği, az dolu olduğu durumlarda ise fazla dolu olduğu durumlara göre performansın daha fazla düştüğü gözlemlenmiştir. Eğimin etkileri girintili ve ikizkenar yamuk oluklu ısı borularında araştırılmıştır. Eğimin artmasıyla birlikte yerçekimi kuvvetlerinin olukların oluşturduğu kapiler kuvvetlere zıt yönde etkimesi, ısı borularının performanslarının düşmesine ve buna bağlı olarak da efektif ısıl iletkenlik değerlerinin düşmesine neden olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca uzay uygulamaların kullanılacak ısı borularının performanslarının belirlenebilmesi için, farklı eğimlerde gerçekleştirilen testlerden, yeryüzü şartlarında çalışma akışkanın çökmesinden kaynaklı hatalı hesaplamalar giderilerek bu ısı borularının uzay şartlarında gösterecekleri performanslar belirlenmiştir. Girintili ve ikizkenar yamuk şeklindeki oluk yapıları karşılaştırılarak bu oluk yapılarının gösterdikleri ısı taşıma performansları ve efektif ısıl iletkenlikler değerleri karşılaştırılmıştır. Girintili şeklindeki oluk yapısının ikizkenar yamuk şeklindeki oluk yapısına göre oluk başı %18 daha fazla ısı taşıma kapasitelerine sahip olduğu görülürmüştür. Ancak aynı iç ve dış çapa sahip olan ısı borularında, girintili oluklara göre daha fazla ikizkenar yamuk oluk yerleştirilebildiğinden toplamda ikizkenar yamuk oluklu ısı borusu daha fazla ısı taşımıştır.