Laminer akım geçiş bölgesi rejiminde helisel akımın konvektif aktarıma etkisi

Abstract

ÖZET Bu çalışmada; ısı ve kütle transferini geliştiren tekniklerden pasif teknikler grubuna giren sönen helisel akım için duvardaki bir nokta elektroda kütle transfer katsayılarının eksenel dağılımı araştırıldı. Deney şartları olarak; Reynolds sayısının 1730-8650 değerleri arası, Schmidt sayısının 1692 değeri ve 15° - 70° arasında açısı olan beş adet helis oluşturucusu kullanıldı. Deneyler sonucunda boru ekseni boyunca kütle transfer katsayılarının eksenel dağılım ölçümleri; kütle transfer hızının sönümünün helis açısının artışı ile hızlandığını göstermektedir. Ayrıca Reynolds sayısı arttıkça kütle transferi artmıştır. Sistemin basınç düşüşü ölçümleri; 15° - 70° arasında değişen açılarda beş adet helis oluşturucusu ile 1910- 9550 değerleri arasındaki Reynolds sayılarında yapıldı. Kütle transferi ve basınç düşüşü ölçümleri sonuçları sırasıyla; Shx=0,3873. Rex0'703. (1 + tane)°'069.Sc1/3 ve; APT=3014,39.U1'97. (1 + tan0)0'621 modellerine göre korele edildi. Basınç düşüşü ölçümlerinden sistemin enerji analizi yapıldı. Deney sonuçlarına göre; helis açısının artması ile sistemdeki basınç düşüşü artmıştır ve enerji verimine göre kısa helisel tip helis oluşturucularla meydana getirilen sönümlü hellisel akışın çok cazip olmadığı görülmüştür.

SUMMARY In this study, the axial distribution of mass transfer coefficients to a point electrode at the wall for a decaying swirl flow, which is a passive technique of heat and mass transfer enhancement techniques, was investigated. The experimental conditions were chosen; in the Reynolds number range of 1730-8650, initial swirl angle range of 15°-70°. And all experiments were done; Schmidt number of 1692,the temperature was 20 ± 1 °C. The axial distribution measurements of the mass transfer coefficients along the pipe axis showed that the decaying of the local mass transfer incrased with the increase of swirl angle. And mass transfer increased with increasing Reynolds number. The pressure drop measurements of the system was carried out by using five swirl generators with the vane angles in the range of 15° to 70°, and in the Reynolds number range of 1910-9550. Mass transfer and pressure drop results were corelated as follows Shx=0,3873. Rex0'703. (1 + tane)°'069.Sc1/3 and; APT=3014,39.U197. (1 + tanB)0'621 respectively. From pressure drop measurements; the energy analysis of the system was done. For the results of the experiment the pressure drop increased with the increase of the swirl angle and it was determined that the decaying swirl flow, which was generated by a short axial helical type swirl generators, is not more attractive in energy saving point of view.