Delinmiş kanatlı boru kanat tipi ısı değiştiricilerinde yaratılan türbülansın ısı transferi ve basınç düşümüne etkisi

Abstract

Farklı sıcaklıktaki iki veya daha fazla akışkan arasındaki ısı değişimi, mühendislik uygulamalarında çok önemlidir. Bu değişimin yapılabilmesi için en çok kullanılan mühendislik elemanı, ısı değiştiricileridir. Isı değişitiricilerinde etkinliğin artırılarak, enerji tasarrufunun gerçekleşmesinde en etkili metot, sıcak ve soğuk akışkan tarafındaki ısı taşınım katsayılarının iyileştirilmesidir. Deneysel çalışmanın amacı, ısıtıcı boru üzerine yerleştirilen dairesel kanatlar üzerinde oluşan sınır tabakayı bozarak, bu bölgedeki taşınımla ısı transferinin artırılmasını sağlamaktır. Bunu gerçekleştirmek için, her bir kanat üzerine aynı çapta delikler açılmakta ve birbirlerini, seçilen aynı açı altında takip edecek şekilde ısıtıcı boru üzerine yerleştirilmektedirler. Deliksiz duruma göre, delikli uygulamaların etkisini görebilmek için çalışmada deliksiz kanatlı ısıtıcı uygulamalarına da yer verilmiştir. En uygun açısal yerleşimin tespit edilebilmesi için çalışmada altı farklı açısal konumda deneysel veriler belirlenmiştir. Ayrıca çalışmada, ısıtıcı akışkan su ile ısıtılan akışkan havanın birbirlerine göre akış yönlerinin etkilerini belirleyebilmek için, birbirlerine göre ters ve paralel akış durumlarına ait verilerde aynı senaryo içinde deneysel olarak saptanmıştır. Elde edilen bulgular tablolar ve grafikler halinde verilmiştir.

Heat exchange between two or more fluids with different temperatures is quite important in engineering applications. Heat exchangers are engineering tools that are used mostly for this purpose. The most effective method in energy saving by means of increasing the efficiency of heat exchangers is to improve the heat convection coefficients in both hot and cold fluid sides. The aim of this experimental study is to increase the convective heat transfer by disrupting boundary layer formed on circular fins fitted to the heating tube. To be able to accomplish this, holes that had the same diameters were drilled on each fin and they were set on the heater tube in the way that they follow each other with the same specified angle. To be able to compare the tubes with holes and without holes, both types were employed in the study. To be able to determine the most appropriate angular position, experimental data were obtained using six different angular positions. Furthermore, to be able to determine the effects of relative flowing directions of the heating fluid water and heated fluid air, the data related to opposite and parallel flowing situations relative to each other were obtained experimentally in the same scenario. The results obtained were presented in graphics and tables.