Eşmerkezli borulu ısı değiştiricilerinde helisel türbülatörlerin etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Teknik Eğitim Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2009

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EŞREF BAYSAL

Danışman: Hacı Mehmet Şahin

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, eşmerkezli borulu ısı değiştiriciye yerleştirilmiş farklı adımlardaki helisel türbülatörlerin Reynolds sayısının 3000 ? 14000 aralığı için ısı transfer performansı ve sürtünme karakteristikleri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Bu nedenle, deneysel veriler elde etmek için bir deneysel sistem kuruldu. Isı değiştiricide sırasıyla sıcak akışkan olarak hava ve soğuk akışkan olarak su, iç borudan ve dış borudan geçirilmiştir.Sayısal çalışmada, bir sayısal akışkanlar dinamiği (SAD) bilgisayar programı olan FLUENT, model çizimi ve ağ oluşumunda GAMBIT paket programı kullanılarak, temel korunum denklemleri sürekli rejimde, 3 boyutlu ve türbülanslı akış şartlarında çözülmüştür. Tüm modellerde hem taşınım hem de iletimin olduğu bileşik ısı transferi çözümü yapılmıştır.Sayısal hesaplamada, bütün deneylere karşılık gelen durumlar SAD kod programı kullanılarak çözülmüştür. Parametrelerin ısı transferine etkisini araştırabilmek için, HAD kodu kullanılarak boru içinde hız dağılımları ve sıcaklık konturları elde edilmiştir. Deneysel ve sayısal sonuçlar karşılaştırılmış ve birbirleriyle uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Helisel türbülatör kullanılarak p = 20, 40, 60, 80 mm adım mesafeleri için boş boruya göre sırasıyla % 291, % 241, % 218 ve % 199 oranında ısı transfer iyileştirmesi sağlanmıştır.