Konik halka yüzeyli türbülatörlerin türbülanslı boru akışında ısı transferinin iyileştirilmesi yönünden optimizasyonu

Abstract

ÖZET Yapılan deneysel çalışmalarda ısı transferini iyileştirdiği belirlenen konik halka yüzeyli türbülatörlerin optimum tipinin belirlenmesi parametre çokluğu nedeniyle deneysel olarak yapılamamaktadır. Bu çalışmada optimum tipin belirlenmesi geliştirilen bir bilgisayar kodu tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu kod FLUENT özel kodunu döngü içerisinde çalıştıracak şekilde tasarlanmıştır. Bu kod'da döngü içindeki parametrelerin başlangıç, bitiş değerleriyle adım aralığı değeri kullanıcı tarafindan değiştirilebilir yapıda olup esnek kullanım yapısı söz konusudur. Optimizasyonda bulunan tip deneysel olarak incelenmiştir. Akış gözleme deney düzeneği kurulmuş olup ısı transferi sonuçlan ise literatürdeki deney değerleriyle karşılaştırılmıştır. Laminer akışta akış gözleme deneyleri yapılmış, eksenel simetrik akışta boru boyunca akış gözlenmiştir. Bulunan optimum tip'te 10000 < Re < 60000 değeri için ısı transferi katsayısı 330% - 760% değerinde iyileşmiştir. Aynı Reynolds değerlerinde ısı transferindeki iyileşmelere karşılık gelen basmç kayıpları ise 580% - 2860% değerlerinde artmıştır. Bulunan optimum tip entropi üretimi yönünden literatür değerleriyle karşılaştırılmış olup teknikte kullanılabilir olduğu belirlenmiştir. Anahtar kelimeler : Türbülator, Optimizasyon, Isı Transferi. V

SUMMARY The Optimization of Conical Ring Type Turbulator Inserts With Respect To Turbulant Heat Transfer in The Cylindrical Tubes. There are many types of parameter to define optimization. Therefore that is not experimentally possible to investigate optimum type of conical ring turbulator which causes heat transfer increasing made experimentally studies. In this study, determination of optimum type of turbulator was provided with an improved a computer program. This program designed to call FLUENT special computer program can be run in a loop. Also this program has a changable structure of parameters which are begining value, stop value and step size by user. Therefore it has a frendly use structure. Optimum type of turbulator was experimentally investigated. Flow visualization apparatus was set up and computational heat transfer results were compared with the results of experimental studies which are in literature. Flow visualization for laminar flow and axsymmetrical flow along a fiber tube were performed. Optimum type of turbulator displayed 330% and 760% percent increases in heat transfer coefficient at a 10000 < Re < 60000 interval of Reynolds. The pressure drop increases with these heat transfer coefficient increases were 580% and 2860% percent, respectively, for the same Reynolds number. Entropi generation number of this turbulator was compared for same type of studies in literature and it is recommended to use in technical applications. Keywords: Turbulator, Optimization, Heat Transfer. VI