İç yüzeyi pürüzsüz ve mikrokanatlı düşey borular içinde akan saf suyun basınç düşümünün deneysel olarak belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada iç yüzeyi pürüzsüz ve mikrokanatlı düşey boruların tek fazlı akışta ısınma ve soğuma halindeki sürtünme karakteristikleri incelenmiştir. Her iki devresinde de saf su bulunan iç içe geçmiş borulu karşıt akımlı bir ısı değiştirici test düzeneği olarak kullanılmıştır. Basınç düşümü bir fark basınç ölçer yardımıyla ölçülmüş ve sürtünme katsayısı değerleri hesaplanarak farklı deney halleri ve boru tipleri arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Mikrokanatlı boru ile eşdeğer yarıçapa sahip bir düz boru deneyde kullanılan diğer düz borular yardımıyla simüle edilmiş ve mikrokanatlı boru ile karşılaştırılmıştır. Deneylerde elde edilen sonuçların literatürdeki korelasyonlar ile uyum sağladığı görülmüştür. Fiziksel özelliklerin değişiminden ötürü ısınma halinde elde edilen basınç düşümünün soğuma haline oranla yüksek olduğu görülmüştür. Tespit edilen sürtünme katsayısı değerlerinin deneysel parametrelerle değişimi çalışma içerisinde sunulmuştur.

In this study, single phase friction factor behavior of smooth and microfin tubes under heating and cooling conditions in vertical pipe was investigated experimentally. A vertical double tube heat exchanger in counter flow condition was used as a test section using pure water for both inner and annulus flows. Pressure drop measured by using differential pressure transmitter and friction factor results were calculated and compared for both heating and cooling conditions and with different tube types. A smooth tube having the equivalent diameter with the microfin tube has been simulated by using two different smooth tube data and used for comparison with microfin tube. As a result of the analyses, experimental friction factors were found to be in a good agreement with those in the literature and correlated with various proposed empirical correlations for each investigated tube. During heating (aiding) conditions of the pure water in the inner tube, friction factors have larger values than those for the cooling (opposing) conditions due to the alteration of physical properties of pure water. Alteration of obtained friction factors by proposed correlations with mass flux and Reynolds number was also given in the thesis.