Affiliation:
1. TARSUS ÜNİVERSİTESİ, MERSİN TARSUS ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ TEKNİK BİLİMLER MESLEK YÜKSEKOKULU
2. Tarsus Üniversitesi
3. SAMSUN ÜNİVERSİTESİ
4. OSMANİYE KORKUT ATA ÜNİVERSİTESİ
Abstract
Boru demeti ısı değiştiricilerinde, boruların içindeki akışkana çapraz yönde etrafından geçirilen başka bir akışkan ile ısı transferi gerçekleştirilir. Boru dışından çapraz yönde geçirilen akışkan çoğunlukla gaz akışkanlardır. Art arda yerleştirilen borularda, en fazla ısı transferi çoğu kez birinci boruda elde edilmektedir. Birinci borudan sonra ısı ve akış karakteristiği birbirine benzer hal almaktadır. Bu durumda, hız ve sıcaklık konturlarının tekrarlanması ile periyodik akış elde edilmiş olur. Ardışık olarak gelen borularda sınır tabakanın sürekli olarak yenilenmesini sağlamak, diğer borularda birinci borudaki gibi yüksek ısı transferi elde edilmesine imkân tanıyacaktır. Isı transferi iyileştirilirken en önemli sorun basınç düşümünün de artmasıdır. Bu çalışmada düzgün sıralı dizilişe sahip boru demetinde, art arda yerleştirilen dört farklı çaptaki borular kullanılarak, ısı transferinin arttırılması ve basınç düşümünün azaltılması amaçlarıyla sayısal optimizasyon yapılmıştır. Karşılaştırmalar, ısı transferi yüzey alanının sabit, borular arasındaki boyuna ve enine mesafelerin aynı olduğu varsayılarak yapılmıştır. Düzgün sıralı dizilişe sahip boru demetinde ardışık olarak yerleştirilen dört adet borunun çaplarının D_1=5 mm,D_2=15 mm,D_3=6 mm,D_4=14 mm olması durumunda ısı transferi %14.5 oranında artarken, basınç düşümü de %377 oranında artmıştır.
Funder
TUBİTAK ve Tarsus Üniversitesi
Publisher
Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences
Subject
General Earth and Planetary Sciences,General Environmental Science
Reference20 articles.
1. Abolfathi, S., Mirabdolah Lavasani, A., Mobedi, P., & Salehi Afshar, K. (2021). Experimental study on flow around a tube in mixed tube bundles comprising cam-shaped and circular cylinders in in-line arrangement. International Journal of Thermal Sciences, 163. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2020.106812
2. Ansys Fluent User’s Guide. (2019). ANSYS Inc. (No. 2019).
3. Bahaidarah, H. M. S., Anand, N. K., & Chen, H. C. (2005). A numerical study of fluid flow and heat transfer over a bank of flat tubes. Numerical Heat Transfer; Part A: Applications, 48(4), 359–385. https://doi.org/10.1080/10407780590957134
4. Bayat, H., Lavasani, A. M., & Maarefdoost, T. (2014). Experimental study of thermal-hydraulic performance of cam-shaped tube bundle with staggered arrangement. Energy Conversion and Management, 85, 470–476. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.06.009
5. Buyruk, E. (1999). Heat transfer and flow structures around circular cylinders in cross-flow. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 23(5), 299–315.