NUMERICAL INVESTIGATION OF THE AIR-SIDE HEAT TRANSFER AND PRESSURE DROP WITH HELICAL FINNED-TUBE HEAT EXCHANGERS

Abstract

Bu çalışmada helisel kanatlı borulu bir ısı değiştiricisinin Ansys-Fluent hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) paket programında sayısal çözümlemesi yapılmıştır. Sayısal çözümlemede akışkan giriş sıcaklığı ve boru dış yüzey sıcaklığı sabit tanımlanmış, akışkan olarak da dış ortam havası kullanılmıştır. Analizlerde kanat yüksekliği, boru çapı, kanat kalınlığı ve kanat adımı değiştirilerek 5000-20000 Re sayısı aralığında hesaplanan giriş hızlarıyla, elde edilen çıkış sıcaklıkları ve basınç düşümüne göre Nusselt sayısı ve sürtünme faktörü incelenmiştir. Değişken parametrelerden boru çapı ve kanat adımının artması ısı transfer etkisini artırırken, kanat yüksekliğinin ve kanat kalınlığının artması ise ısı transfer etkisinin azalttığı görülmüştür. Ayrıca, kanat kalınlığı ve kanat adımının artması sürtünme etkisini artırırken, boru çapı ve kanat yüksekliğinin artması ise sürtünme etkisinin azaldığı görülmüştür. Sayısal analizin doğrulaması literatürdeki deneysel sonuçlar ile karşılaştırılarak yapılmış ve sonuçlar arasında iyi bir uyum olduğu görülmüştür.