Silindirik borular içerisine periyodik olarak yerleştirilen (14-21 derecelik) konik-halka yüzey elemanlarının ısı transferine etkisi ve akışın incelenmesi

Abstract

ÖZET Silindirik boralarda türbülanslı akışta ısı transferinin iyileştirilmesi tekniklerinden biri <te sınır tabakasının yenilenmesi yöntemidir. Bu amaçla geliştirilen konik yüzeyli halka elemanlar değişik boyutlarda periyodik olarak akış yönüne göre genişleyen tarzda silindirik borular içerisine yerleştirilmiştir. Bu yerleşimlerin ısı transferine ve akışa etkisi araştırılmıştır. Deney sonuçları entropi artırımı yönünden de incelenmiştir. Deney borusunun etrafına spiral olarak sarılmış elektrik telleri vasıtasıyle ısıtma gerçeklenmiştir. Böylelikle sabit ısı akışı sınır şartı gerçeklenmiştir. Boş bir boru, boyları ve hatveleri değişik dokuz adet konik halka türbülatör içeren borularda türbülaslı hava akışı ısı taşınımı ve basınç kayıp deneyleri yapılmoıştır. Fakat eğim 14° ve 21* de sabit tutuldu.. Konik halka yüzeyli türbülatör içeren borularda ısı transferi, boş boruya göre boru iç yüzeyinden havaya olan ısı transferinin iyileştiği ve iyileşmenin konik halka yüzeylerin yerleşim düzenlerine ve akış doğrultusuna bağlı olduğu gösterimiştir Sınır tabakanın periyodik olarak yenilenmesine imkan verilecek şekilde imal edilen ve genişleyen düzende boru içerisine yerleştirilen yeni tip konik halka yüzeylerin Reynolds sayısının 8000 değeri için ısı transferi katsayısını 300%-350% değerinde iyileştirmişlerdir. Aynı Reynolds sayısında ısı transferindeki iyileşmelere karşılık gelen basınç kayıpları ise 500%-3000% değerlerinde artmıştır. vl

One of the augmentation technique of heat transfer for turbulant flov in cylindrical tubes is the method of redevologment of boundary layer. Therefore, neMy developed co- nical ring inserts with varying length, placed in eniarging fashion `vith respect to the flovdirection vere insertedin the heat cylindricall tube. The effets of the placement of the inserts into the cylindrical tubes on the heat trans¬ fer and flov have been investigated, Also,using entropy minitaization method experimental results have been analysed. Heating of activelengths of the test section Tras achived electricaly using resistance Tire spirally wound över the outer ^eripher^ ot the tubes. So that constant heat flux boundary condition ıras achived. Experimentai studies have been carried ova. on pressure drop and convective heat transfer to air in turbulent flov in öne plain tube nine conical ring. But the inclination angle of conical ring ^as kept at 14° and 21*. Reference data for plain tube are in excellent egrement lith the accepted correlation. it is demonsrated that a significant improvement in heat transfer from the inner surface occurs in relation to a convectional plain tube and that the level of enchancement depends on the flov rate and the type of conical ring inserts fitted. Hev types of conical ring inserts consisting of constant pitch, varyinı? length, placed in ©nlerging fashion to allov perıodic redevelopment of boundry layers, displayed 300% and 350% percent increases in heat transfer coefficient at a Reynolds n',u»bpr of 8000 the pressure drop tncreases accompaylini; these heet transfer coef- fidpnt incree?ps vere 500% and 3000% percent, respectively, for the same Reynolds numb^r,