Silindirik ve üçgen prizma kanatlı ısı değiştiricilerde akış ve ısı transferinin holografik interferometri metodu ile incelenmesi

Abstract

SİLİNDİRİM VE ÜÇGEN PRİZMA KANATLI ISI DEĞİŞTİRİCİLERDE AKIŞ YE ISI TRANSFERİNİN HOLOGRAFİK İNTERFEMOMETRİ METODU İLE İNCELENMESİ İbrahim KILIÇ ASLAN Anahtar Kelimeler: Holografik interferometri, Isı Değiştiriciler, Zorlanmış Konveksiyon Özet: Bu çalışmada, ısı değiştiricilerde akış ve ısı transferi Holografik înterferometri Metotu ile deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde kullanılan optik yöntem sayesinde, akış rahatsız edilmeden sınır tabakadaki sıcaklık dağılımı kesin olarak belirlenmiştir. Oluşan hologramları değerlendirmek için dijital görüntü prosesi kullanılmıştır. Deneylerde basınç düşümünü belirli sınırlar içerisinde tutarak, ısı transferini arttırmak amaçlanmıştır. Silindirik ve üçgen prizma şeklinde iki farklı kanat formu seçilerek deneyler yapılmıştır. Deneyde kullanılan test kanalının uzunluğu 300 mm, genişliği 150 mm ve yüksekliği 14 mm'dir. Deney düzeneğinde ısı transferi ve akış prosesini, hız ve hidrolik çapın fonksiyonu olarak incelemek amacıyla, Reynolds sayısının (250 < Re < 7250) değerleri için 250'şer artarımla ölçümler yapılmıştır Laser Doppler Anemometresi(LDA) kullanarak test bölgesinin giriş ve çıkış bölümünde lokal ısı transfer prosesi, akım profilleri, hız profilleri ve hız bileşenleri Reynolds sayışırım (250 < Re < 7250) değerleri için irdelenmiş olup, grafikler halinde sunulmuştur. Deneyler hem Holografik înterferometri Metodu ile hemde konvansiyonel yöntem olan Global Ölçüm Metodu ile yapılmıştır. Bu iki ölçüm sonuçları birbirleriyle mukayese edilmiş olup, Global ölçüm Metodundaki hata oranının % 7 olduğu bulunmuştur. Deneylerin sonuçlan, pürüzsüz(düz) yüzeyli ısı değiştiricilerle karşılaştırılmıştır. Bu mukayese ile basınç düşümü ve ısı transferinin optimum olduğu kanat formunun silindirik yüzey olduğu deneysel olarak bulunmuştur.

INVESTIGATION OF FLOW AND HEAT TRANSFER IN A COMPACT HEAT EXCHANGER WITH CYLINDRICAL AND TRIANGULAR RIPS WITH TECHNIQUES OF HOLOGRAPHIC INTERFEROMETRY İbrahim KÎLIÇASLAN Key Words: Holographic Interferometry, Heat Exchanger, Forced Convection Abstract: In this study, heat transfer and flow process were investigated in a compact heat exchanger with techniques of Holographic Interferometry. This optical measuring method offers the advantage to deliver information about the temperature distribution without disturbing the flow pattern. A digital image processing system was used for the evaluation of the interferograms. Here, the purpose was enhancement of the heat transfer rate while keeping pressure drop in certain level. Two different type of geometries for compact heat exchangers were investigated using air as a test fluid. The test duct consist of 300 mm length, 150 mm width and 14 mm height. In order to investigate heat transfer and flow process in the function of velocity and hydraulic diameter, experiments were done for the Reynolds number range extended from 250 to 7250 with adding 250 for each Re values. Velocity profile, streamline profile, local heat transfer and velocity components were investigated for the Reynolds number range from 250 to 7250 by using Laser Doppier Anemometry (LDA). Experiments were performed both techniques of Holographic Interferometry and Global Measurement. 7 % of measurement error was determined in Global Measurement Techniques at the end of the comparison of these two techniques. Experiments results were compared with smooth surface of heat exchanger. As a result of all experiments, It was found clylindirical rip as a optimum geometry of compact heat exchanger. n