Kanatlı tip ısı değiştiricilerinde laminer akış şartlarında ısı transferi analizi

Abstract

ÖZET KANATLI TİP ISI DEĞİŞTİRİCİLERİNDE LAMİNER AKIŞ ŞARTLARINDA ISI TRANSFERİ ANALİZİ KOÇAK, Fatma Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman : Yrd. Doç. Dr. İbrahim UZUN Ocak 2002, 62 sayfa Isı değiştiricilerinde ısı transferi miktarını artırmak için ısı transferi yüzeylerine kanatçık ilavesi yapıldığı bilinmektedir. Kanatçıkların ne tarafa konulacağı bir araştırma konusu olmasına rağmen çoğu zaman ısı transferi katsayısının düşük olduğu tarafa konulması ısı taşınımı kanununa uygun olmaktadır. Bu çalışmada borulu tip ısı değiştiricilerinde borunun iç kısmına boylamasına yerleştirilmiş olan kanatçıkların, en boy oranlan ve sayıları değiştirilerek ısı transferine etkileri incelenmiştir. Sistemin çözümü için sabit duvar sıcaklığı Tw sınır şartı kullanılarak sonuçlar elde edilmiştir. Sistemin sayısal çözümü için sonlu elemanlar esaslı bir analiz programı olan FIDAP FLUENT Lisanslı kodları kullanılmıştır. Akış doğrultusunda ısı iletim katsayısının sabit kaldığı ve akışın laminer olduğu varsayılarak çözülen problemde sonuçlar Reynolds sayısının 500 olduğu durum için elde edilmiştir. Üç boyutlu olarak tasarlanan problem, dairesel kesitli kanatçıksız, kanatçıksayısı; 4, 8, 12, kanat yüksekliğinin boru yarıçapına oranı; 0.25, 0.50, 0.75, kanat kalınlığının ihmal edildiği durum ve kanat kalınlığının; 0.001, 0.002 m olan durumlar için çözümler elde edilmiştir. Elde edilen hız, sıcaklık ve basınç değerleri ile ısı transferi büyüklükleri tablolar ve şekillerle karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Anahtar Kelimeler : Isı değiştiricileri, kanatçık, laminer akış.

ABSTRACT ANALYSIS OF HEAT TRANSFER UNDER LAMINAR FLOW CONDITIONS IN FIN TYPE HEAT EXCHANGERS KOÇAK, Fatma Kırıkkale University Graduate School Of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical, M. Sc. Thesis Supervisor : Asst. Prof. Dr. Ibrahim UZUN January 2002, 62 pages It has known that the winglet is added to the heat transfer surfaces for increasing the amount of heat transfer in the heat changer. In which side is a subject of research, to put the winglet in the lower coefficetly side is usually more suitable for heat transfer rules. In this study it is researched that the changing of width, length and the number of winglet placed longitudinally in the pipely heat changer is how effecting to the heat transfer. The results are obtained by using fixed wall heat (Tw) in limit condition in the solution of the system. The analysis programme of FIDAP FLUENT with a licenced codes based on finite elements has been used for the numerical solution of this system. The assumptions in the solution of this problem are theese; heat transfer coefficent will be constant along hte fluent direction the fluent is laminer and the dates are belong to the position of Reynolds value is 500. The problem has been designed as inthree dimensionall and the dates are given for theese positions; circular cross section withaut winglet, winglet numbers are 4, 8, 12 the propartion of winglet height over pipe radius are 0.25, 0.5, 0.75, the winglet thickness is omitted and the winglet thichnesses are 0.001, 0.002 meters. The dates as velocity, temperature, pressure values and heat transfer gravities are offered with tables and diagrams. Key Words : Heat exchanger, fin, laminer flux. XJC. f DKSEKÖ?RfTİM KÜKTO1* DOKÜMANTASYON MERKItt iv