EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ
Yıl: 2022 Cilt: 30 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 96 - 105 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31796/ogummf.991993 İndeks Tarihi: 18-10-2022
EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ
Öz: Bu çalışmada, eş merkezli iç içe borulu ısı değiştiricisinde zıt ve paralel yönlü akışlarda sıcak akışkanın kütlesel debisi sabit olup, soğuk akışkanın kütlesel debisinin artmasının ısı transferine olan etkisi ve iç borunun iç yüzeyine yerleştirilen dairesel engellerin ısı transferine olan etkileri incelenmiştir. Reynolds sayısı 808-1935 aralığında değişmektedir. Enerji denklemleri Simple algoritması kullanılarak çözülmüş ve yapılan sayısal çalışmalarda ANSYS Fluent programı kullanılmıştır. İç içe borulu ısı değiştiricisinde zıt ve paralel yönlü akışlarda analizi yapılan sınır şartları için etkenlik değerinin yaklaşık 0,41 ila 0,48 arasında değiştiği gözlemlenmiştir. İçteki boruda dairesel engel kullanımı ile ısı transferinin %44,17 oranında iyileştirilebileceği gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelime: NUMERICAL ANALYSIS OF HEAT TRANSFER IMPROVEMENT METHODS IN CONCENTRIC TUBE HEAT EXCHANGER
Öz: In this study, the mass flow rate of the hot fluid is constant in opposite and parallel flow in the concentric tube-in-tube heat exchanger and the effect of increasing the mass flow of the cold fluid on the heat transfer and the effects of the grooves placed on the inner surface of the inner tube on the heat transfer have been investigated. Reynolds number ranges from 808 to 1935. Energy equations have been solved using the Simple algorithm and ANSYS Fluent program has been used in numerical studies. It has been observed that the effectiveness of the heat exchanger varies between about 0.41 and 0.48 for the boundary conditions analyzed in opposite and parallel flow in the concentric tube heat exchanger. With the use of dimpled pipe, the heat transfer in the straight pipe has been improved by 44,17%.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Albanesi, A.W., Daish K.D., Dally, B. ve Chin, R.C. (2018). Investigation of heat transfer enhancement in dimpled pipe flows, 21st Australasian Fluid Mechanics Conference, 1-4, Adelaide, Australia. Erişim adresi: https://digital.library.adelaide.edu.au/dspace/hand le/2440/124731
- Argunhan, Z. ve Yıldız, C. (2006). Dairesel kesitli bir borunun girişine yerleştirilen delikli sabit kanatçıklı dönme üreticinin ısı geçişi ve basınç düşüşüne etkileri, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(2), 217-223. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/en/pub/pajes/issue/2052 0/218506
- Ayub, Z.H., Yang, D., Khan, T.S., Al-Hajri, E. ve Ayub, A.H. (2018). Performance characteristics of a novel shell and tube heat exchanger with shell side interstitial twisted tapes for viscous fluids application, Applied Thermal Engineering, 134, 248-255. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.0 1.054
- Baysal, E. (2008). Eş merkezli boru tipli ısı değiştiricilerinde deneysel ve sayısal ısı transferi sonuçlarının karşılaştırılması, Politeknik Dergisi, 11(4), 345-352. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/politeknik/issue/3 3033/367248
- Bhanuchandrarao, D., Chakravarthy, M.A., Krishna, Y., Subba Rao V.V. ve Krishna T.H. (2013). CFD analysis and performance of parallel and counter flow ın concentric tube heat exchangers, International Journal of Engineering Research & Technology 2(11), 2782-2792. Erişim adresi: https://www.ijert.org/cfd-analysis-and- performance-of-parallel-and-counter-flow-in- concentric-tube-heat-exchangers-2
- Boran, K., Daştan, F., Şahin, H.M. ve Aktaş, M. (2014). Isı Eşanjörlerinde Isı Transferi İyileştirme Yöntemlerinin Sayısal ve Deneysel Olarak İncelenmesi, Politeknik Dergisi, 17(4), 183-191. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/politeknik/issue/3 3072/368024
- Budak, N., Yücel, H.L., Işık, M.Z. ve Oktay, H. (2015). Konsantrik tip bir ısı değiştiricisinde türbülatörlerin etkisinin sayısal incelenmesi, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 12(3), 87-97. Erişim adresi: http://earsiv.batman.edu.tr/xmlui/handle/20.500. 12402/1963?show=full
- Córcoles-Tendero, J.I., Belmonte, J.F., Molina, A.E. ve Almendros-Ibáñez, J.A. (2018). Numerical simulation of the heat transfer process in a corrugated tube, Internatinal Journal of Thermal Sciences, 126, 125-136.doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.20 17.12.028
- Fluent 6.3 User's Guide, Fluent Inc., Lebanon (USA) (2006)
- Hariraam.V., Domnic E.D., Gokula K.M., Dombega, S. ve Selvan, P. (2018). CFD analysis of double pipe heat exchanger with different inner sections, International Research Journal of Engineering and Technology, 5(4), 1851-1854. Erişim adresi: https://www.academia.edu/36866866/CFD_Analys is_of_Double_Pipe_Heat_Exchanger_with_Different_I nner_Sections
- Incropera F. P., Dewitt D. P., Bergman T. L. ve Lavine A. S., (2015). Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri, Ankara: Palme Yayıncılık.
- Kale Shivam B., Kadam Prashant P., Pardeshi Rohansingh G. ve Karwande Swapnil C. (2017). Experimental analysis & simulation of double pipe heat exchanger, IJARIIE, 3(2), 2357-2367. Erişim adresi: http://ijariie.com/AdminUploadPdf/EXPERIMENT AL_ANALYSIS_AND_SIMULATION_OF_DOUBLE_PIPE _HEAT_EXCHANGER_ijariie4429.pdf
- Karaca, E. (2021). Eş Merkezli İç İçe Borulu Isı Değiştiricisinin Isıl Analizi, Esogü Makine Müh. Bölümü, Lisans Bitirme Projesi.
- Karami, R.M., ve Kamkari, B. (2020). Experimental investigation of the effect of perforated fins on thermal performance enhancement of vertical shell and tube latent heat energy storage systems, Energy Conversion and Management, 210, 112679. doi: https://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2020.1126 79
- Kayataş, N. ve İlbaş, M. (2005). İç içe borulu model bir ısı değiştiricisinde ısı transferinin iyileştirilmesinin sayısal olarak incelenmesi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 21(1), 128-139. Erişim adresi: https://dergipark.org.tr/tr/pub/erciyesfen/issue/2 5601/270144
- Patrascioiu, C. ve Radalescu, S. (2012). Modeling and simulation of the double tube heat exchangers, case studies, Advances in Fluid Mechanics and Heat & Mass Transfer, ISBN: 978-1-61804-114-2, 35-41. Erişim adresi: https://www.semanticscholar.org/paper/Modeling -and-Simulation-of-the-Double-Tube-Heat-.- PatrascioiuR%C4%83dulescu/edd2c2b811e24344 b82125c2e93c63866d31c83a
- Qi, C., Liu, M.N. ve Tang J.H. (2019). Influence of triangle tube structure with twisted tape on the thermo- hydraulic performance of nanofluids in heat- exchange system based on thermal and exergy efficiency, Energy Conversion and Management, 192, 243-268. Erişim adresi: https://www.cheric.org/research/tech/periodicals /doi.php?art_seq=1745002
- Vignesh, S., Moorthy, V.S. ve Nallakumarasamy, G. (2017). Experimental and CFD analysis of concentric dimple tube heat exchanger, International Journal of Emerging Technologies in Engineering Research, 5(7), 18-26. Erişim adresi: https://www.semanticscholar.org/paper/Experime ntal-and-CFD-Analysis-of-Concentric-Dimple- Vignesh/c2cba586a29a047613a75fc162fb4185e10 90017
- Wang, W., Shuai, Y., Li, B.R., Li, B.X. ve Lee, K.S. (2021). Enhanced heat transfer performance for multi-tube heat exchangers with various tube arrangements, Internatinal Journal of Heat and Mass Transfer, 168. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2 021.120905
- Zhang, J.N., Cheng, M., Ding, Y.D., Fu Q. ve Chen, Z.Y. (2019). Influence of geometric parameters on the gas-side heat transfer and pressure drop characteristics of three-dimensional finned tube, Internatinal Journal of Heat and Mass Transfer, 133, 192-202. Doi:https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2 018.12.118
| APA | Karaca E, Altun Ö (2022). EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. , 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| Chicago | Karaca Edanur,Altun Özge EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. (2022): 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| MLA | Karaca Edanur,Altun Özge EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. , 2022, ss.96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| AMA | Karaca E,Altun Ö EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. . 2022; 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| Vancouver | Karaca E,Altun Ö EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. . 2022; 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| IEEE | Karaca E,Altun Ö "EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ." , ss.96 - 105, 2022. 10.31796/ogummf.991993 |
| ISNAD | Karaca, Edanur - Altun, Özge. "EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ". (2022), 96-105. https://doi.org/10.31796/ogummf.991993 |
| APA | Karaca E, Altun Ö (2022). EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), 30(1), 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| Chicago | Karaca Edanur,Altun Özge EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online) 30, no.1 (2022): 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| MLA | Karaca Edanur,Altun Özge EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), vol.30, no.1, 2022, ss.96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| AMA | Karaca E,Altun Ö EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online). 2022; 30(1): 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| Vancouver | Karaca E,Altun Ö EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online). 2022; 30(1): 96 - 105. 10.31796/ogummf.991993 |
| IEEE | Karaca E,Altun Ö "EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ." Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online), 30, ss.96 - 105, 2022. 10.31796/ogummf.991993 |
| ISNAD | Karaca, Edanur - Altun, Özge. "EŞ MERKEZLİ İÇ İÇE BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİ İYİLEŞTİRME YÖNTEMLERİNİN SAYISAL ANALİZİ". Eskişehir Osmangazi Üniversitesi mühendislik ve mimarlık fakültesi dergisi (online) 30/1 (2022), 96-105. https://doi.org/10.31796/ogummf.991993 |
