Isı eşanjörlerine yerleştirilen yarıklı konik elemanların ısı transferi ve basınç düşümü üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, iç içe yerleştirilmiş borulardan oluşan bir ısı eşanjöründe, iç boru içerisine yerleştirilen çeşitli tiplerde yarıklı konik halka elemanların, ısı transferine ve basınç düşüşüne etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Iç kısımdaki borunun içinden akışkan olarak sıcak hava ve dış kısımdaki boru içerisinden de su geçirilmiştir. Deneyler Reynolds sayısının 3000 ile 10000 arasındaki değerlerinde, paralel akış ve zıt akış durumları için yapılmıştır. Çeşitli adımlara sahip yarıklı konik ve yarıksız konik halka elemanlarla yapılan deneylerde, Reynolds Sayısının artması ile ısı transferinde ortalama olarak %78'lik bir iyileşme sağlanmıştır. Bununla beraber, Reynolds sayısının artmasıyla basınç kayıpları yaklaşık olarak %250 mertebesinde artış göstermiştir. Kullanılan iyileştirme tekniğinin termodinamik olarak avantajlı olup olmadığını belirlemek için ayrıca entropi üretimi hesaplanmıştır.

In this study, the effect of conical ring shaped elements which are replaced at certain points of the inner duct of a heat exchanger, on heat transfer and pressure loss were experimentally investigated. In the experimental study, hot air which is passing through inner duct of exchanger was used as hot flow while water was used as cold flow. The parallel and counter flow characteristic of the streams within Reynolds: 3000 and Reynolds: 10000 were also examined. The conical ring shaped elements were replaced at different points inside of the inner duct of the heat exchanger during the experimental work. It was observed that the increase of Reynolds Numbers, resulted with a 78 % treatment at heat transferred. At the same time, the pressure loss increased by 250 % as a result of increase at Reynolds Number. At the end of the experiment, necessary entropy generatıon calculatıons were completed for getting the thermodynamic analysis of this treatment method.