L-ayaklı spiral kanatlı borulu ısı değiştiricisinin ısıl hidrolik özelliklerinin araştırılması ve yeni deneysel bağıntıların türetilmesi

Authors : Ramazan Yılmaz, Necdet Özbalta

Pages : 1357-1370

Doi:10.17341/gazimmfd.1390936

View : 9 | Download : 6

Publication Date : 2025-02-03

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmanın amacı l-ayaklı spiral kanatlı borulu ısı değiştiricisinin ısıl hidrolik özelliklerinin araştırılması ve Colburn j faktörü ile Fanning f sürtünme faktörünü veren deneysel bağıntıların türetilmesidir. Çapraz akışlı ısı değiştiricisinde boru sıraları hava akış yönünde kaydırılmış olarak düzenlenmiştir. Sabit su giriş hacimsel debisi (2,3 l/min) ve çevre havası koşullarında, yedi farklı su giriş sıcaklığı (40 °C ila 70 °C) ve hava giriş hızı (3,40 m/s ila 7,90 m/s) için deneyler gerçekleştirilmiştir. Toplam ısı geçiş katsayısının eldesinde, bir akışkanın karıştığı diğerinin karışmadığı sıcaklık etkinliği-geçiş birimi sayısı (P-NTU) yöntemi kullanılmıştır. Regresyon analizi için doğrusal olmayan (nonlineer) en küçük kareler yöntemi uygulanmıştır. Reynolds sayısı 9043 ila 21579 aralığında değişmiştir. Çalışma sonucunda ortalama ısı geçişi, P1 ve P2 sıcaklık etkinliği, toplam ısı geçiş katsayısı, kanat verimi, toplam yüzey verimi, ısı taşınım katsayısı, Nusselt sayısı, Colburn j faktörü, basınç düşümü ve Fanning f sürtünme faktörü değerleri elde edilmiştir. Deneysel bulgular kullanılarak hava tarafı Colburn j faktörü ve Fanning f sürtünme faktörü bağıntıları elde edilmiştir. Reynolds sayısı-Colburn j faktörü ilişkisine su giriş sıcaklığının etkisini, önerilen bağıntılara eklemek için yeni bir parametre olarak boyutsuz maksimum sıcaklık farkı (BMSF) önerilmiştir. Colburn j faktörü -Re sayısına ilişkisine BMSF’nin eklenmesi, korelasyon katsayısını (r) 0,717’den 0,965’e yükseltmiştir.
Keywords : L-ayaklı spiral kanat, P-NTU yöntemi, ısı değiştiricisi, Colburn j faktörü, Fanning f sürtünme faktörü