İÇ İÇE BORULU MODEL BİR ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE ISI TRANSFERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Authors : Nesrin KAYATAŞ, Mustafa İLBAŞ

Pages : 128-139

View : 14 | Download : 8

Publication Date : 2005-02-01

Article Type : Other Papers

Abstract :Bu çalışmada, iç içe borulu ısı değiştiricisine yerleştirilen kare kanatçığın, üçgen kanatçığın, girdaplı akışın ve kanatçıksız ısı değiştiricisinin aynı yönlü ve zıt yönlü akış uygulanarak ısı transferine etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Modelleme bir Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği programı olan ve sonlu farklar (hacimler) metodunu uygulayan FLUENT kullanılarak yapılmıştır. Simülasyon için yukarıda ifade edilen şartlara göre dört değişik model geliştirilmiştir. Isı değiştiricisinin boyu 1m, yarı çapı ise 0.025m’dir. Bütün modellerde iç borudan sıcak (600 K) hava, dış borudan da soğuk (300 K) hava girişi sağlanmaktadır. Isı değiştiricisinin tam silindirik ve simetrik olması nedeniyle, modelleme iki boyutlu ve eksenel-simetrik olarak gerçekleştirilmiştir. Modellemesi gerçekleştirilen, iç içe borulu ısı değiştiricisinde; kanatçıksız, kare kanatçıklı, üçgen kanatçıklı ve girdaplı akış için aynı ve zıt yönlü olarak sıcaklık dağılımları, hız dağılımları ve akım çizgileri dağılımı detaylı olarak elde edilmiştir. İç ve dış borudan çıkış sıcaklıkları kare kanatçık kullanıldığında iç boruda 476 K’e kadar düşerken dış boruda 410 K’e kadar çıkmaktadır. Girdaplı akış durumunda ise iç borudan ortalama çıkış sıcaklığı 416 K ve dış borudan ortalama çıkış sıcaklığı ise 414 K olmaktadır. Aynı yönlü ve zıt yönlü iç içe borulu ısı değiştiricisinde bütün modeller için ortalama çıkış sıcaklıkları incelendiğinde, maksimum ısı transferinin girdaplı akış durumunda gerçekleştiği görülmektedir. Girdaplı akış kullanılması ısı transferini önemli ölçüde iyileştirmektedir.
Keywords : Isı değiştiricileri, ısı transferi iyileştirilmesi, kanatçık, girdaplı akış