KOMBİLERDE KULLANILAN ISI DEĞİŞTİRİCİSİ FARKLI KANATÇIK GEOMETRİLERİNİN KOMBİ VERİMİNE ETKİSİNİN SAYISAL ANALİZİ


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2007

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Ali Rıza DAL

Özet:

Yapılan bu çalışmada; düz plakalı borulu ısı değiştiricisi kanatçık ve borularında yapılan değişikler ile ısı transferi ve basınç düşümünün etkisi üzerine araştırma yapılmıştır. Gerçek bir ısı değiştiricisinde, arasından yanmış gazların geçtiği iki yarım kanatçık ve borudan oluşan bir model seçilmiştir. Yanmış gazın sıcaklık dağılımı, hız dağılımı ve basınç düşüşü değerleri incelenmiştir. Elde edilen modellerde kanatçık açılarının dikey eksene göre değişimi, kanatçıklar arasındaki mesafenin optimum tespiti ve kanatçık ortasındaki borunun y ekseni boyunca değişiminin ısı transferine etkisi değişik model üzerinde incelenmiştir. Yapılan sayısal hesaplamalarda, bir SAD bilgisayar programı olan Fluent, model çizimi ve ağ oluşumunda Gambit paket programı kullanılarak, temel korunum denklemleri kararlı rejimde, 3 boyutlu ve laminer akış şartlarında çözülmüştür. Tüm modellerde hem taşınım hem de iletimin olduğu bileşik ısı transferi çözümü yapılmıştır. Sayısal hesaplar sonunda, ısı transferinin kanatçıkların eksenle yapmış olduğu θ = 30o eğik açıda, kanatlar arasındaki Lz = 2,75 - 3 mm ara mesafede ve boru ekseninin c1 = 16 mm değerlerinde maksimum ısı transferi bulunmuştur. Üç farklı model için ortalama Nusselt sayıları sayısal olarak bulunarak, Reynolds ve Prandtl boyutsuz sayıları cinsinden korelasyon eşitlikleri verilmiştir. Ayrıca basınç düşümünden dolayı gerekli olan ilave enerji miktarı, kazanılan ısı transferi miktarına göre çok az değerde kaldığı tespit edilmiştir. Bu çalışmada, elde edilen sonuçlar literatürdeki sonuçlarla uyum içerisinde olduğu görülmüştür.