Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Alper GÜNGÖR
Danışman: Adnan Sözen
Özet:
Bu çalışma kapsamında, aynı temel geometrik ölçüler kullanılarak farklı özellikte Gövde Helis Sarmal Borulu Isı Değiştiricileri (GHSBID) tasarlanmış, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları ve ısı değiştiricilere özgü eşitliklerden faydalanılarak bu tasarımların ısıl performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca performans iyileştirmesi amaçlı farklı uygulamalar için analizler tekrarlanarak sonuçlar klasik ısı değiştirici tasarımı ile kıyaslanmıştır. İlk olarak aynı temel ölçülerde olmak üzere dikey ve yatay yerleşime sahip olarak tasarlanan iki ısı değiştiricinin performansı incelenerek bu iki tasarım birbiri ile kıyaslanmıştır. Tez çalışmasında ele alınan yatay GHSBID, dikey tasarımdan daha iyi performans vermiştir. Daha sonra literatürde az çalışılmış, GHSBID’lerde ise çalışılmamış bir hibrit nanoakışkan olan Al2O3-TiO2/su nanoakışkanının, tasarlanan yatay ve dikey ısı değiştiricilerdeki kullanımının etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar su kullanılarak elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmış, hibrit nanoakışkan kullanımı ile ortalama ısı transferi miktarlarında %8-8,5 iyileşme olduğu hesaplanmıştır. Bir sonraki adımda yine temel ölçüleri aynı olmak kaydıyla farklı bir giriş yeri ve gövde geometrisine sahip özgün bir tasarımın ısıl performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Son bölümde daha iyi performans verdiği görülen yatay GHSBID’ye, halka ve disklerden oluşan engeller yerleştirilmesiyle elde edilen özgün tasarımın ısıl performansı incelenmiştir. Tasarlanan engelli GHSBID laboratuvar ortamında imal edilerek deneysel olarak da incelenmiştir. Deneysel sonuçlar simülasyon sonuçları ile yakın olmuştur. Engelli ısı değiştirici tasarımı ile yatay ısı değiştiriciye göre ortalama ısı transferi miktarlarında %7,1 artış olduğu hesaplanmıştır.
Anahtar Kelimeler : Isı değiştiriciler, Isı Transferi, HAD, Simülasyon, Deney