Dairesel kesitli borularda geçici rejimde ısı transferinin deneysel incelenmesi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, hidrodinamik olarak tam gelişmiş türbülanslı boru akışlarında akışkanın giriş sıcaklığının gelişigüzel değiştirilmesiyle ısı transferi karakteristiklerinde meydana gelen değişimler deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, boş boru ve konik türbülatörlü boruda hem geçici rejimde hem de sürekli rejimde Reynolds sayısınmn farklı değerleri için gerçekleştirilmiştir. Reynolds sayısı 8130-29799 değerleri arasında değişmekte olup deneylerde atmosfer şartlarında hava kullanılmıştır. Deneylerden ölçülen değerlerden hesaplanan yerel ve ortalama Nusselt sayılan, geçici rejimde boş boru ve konik türbülatörlü boru için zamanın ve Reynolds sayısının fonksiyonu olarak sunulmuştur. Ayrıca sürekli rejimde, Nusselt sayısı ve sürtünme faktörü boş boru ve konik türbülatörlü boru için Reynolds sayısının fonksiyonu olarak sunulmuş ve literatürle karşılaştınlmıştır. Geçici rejimde boş boru ve konik türbülatörlü boru için Reynolds sayısının farklı değerlerinde yerel ve ortalama Nusselt sayılan karşılaştınlmıştır. Bu karşılaştırma sürekli rejimde de yapılmış ve konik türbülatörün ısı transferine etkisi incelenmiştir. Aynca, sürtünme faktörünün de her iki durum için karşılaştırılması yapılmıştır. Anahtar Kelimeler : Geçici Rejim, Sürekli Rejim, Sabit Isı Akısı, Konik Türbülatörlü Boru, Yerel Nusselt Sayısı, Ortalama Nusselt Sayısı, Sürtünme Faktörü, Isı Transferinin İyileştirilmesi.

SUMMARY Experimental Investigation of Transient Heat Transfer in a Circular Tube In this study, variations of heat transfer characteristics were investigated by changing inlet temperature of fluid as arbitrary in hydrodynamically fully developed turbulent tube flows experimentally. The experiments were verified in plain tube and tube with conical turbulator in both transient and steady state for different ranges of Reynolds number. Experiments were carried out for Reynolds numbers ranging from 8130 to 29799 and the fluid was air at atmospheric conditions. Local and average Nusselt number calculated by using experimental results were presented as a function of time and Reynolds number in transient for plain tube and tube with conical turbulator. Furthermore, Nusselt number and friction factor were presented as a function of Reynolds number in steady state for plain tube and tube with conical turbulator and compared with literature. Local and average Nusselt numbers in plain tube were compared with Local and average Nusselt numbers in tube with conical turbulator depend on different ranges of Reynolds numbers. This comparison also was made in steady state and the effects of conical turbulator on heat transfer were investigated, furthermore, friction factor also was compared for each case. Key Words : Transient, Steady State, Constant Heat Flux, Tube with Conical Turbulator, Local Nusselt Number, Average Nusselt Number, Friction Factor, Heat Transfer Enhancement VI