EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THE EFFECTS OF USING DIFFERENT WATER-ETHYLENEGLYCOL MIXTURE RATES ON HEAT TRANSFER PERFORMANCE IN A HEAT EXCHANGER

BİR ISI DEĞİŞTİRİCİSİNDE FARKLI SU-ETİLEN GLİKOL KARIŞIMI KULLANIMININ ISI TRANSFER PERFORMANSINA ETKİLERİNİN DENEYSEL ANALİZİ

Abstract

In this study, the effects of using different water-ethylene glycol mixture rates on heat transfer performance put in an automobile radiator as a liquid is experimentally analysed. Ethylene glycol is added in water volumetrically and experiments are conducted for 0%, 25%, 50%, 75% and 100% volumetric ratio of ethylene glycol. For all these mixture rates, 300 experiments are conducted for fluid inlet temperature between 40-80 °C, fluid inlet flow rate between 10-22 l/min and cooling air between 1-4 m/s. As a result of the experiments, it is observed that as ethylene glycol mixture ratio passing from the radiator increased, heat transfer decreased. However, as cooling air velocity, fluid inlet flow rate and radiator inlet temperature increased, heat transfer increased as well. When water-ethylene glycol mixture is used in the radiator instead of water, it is observed that radiator fluid freezing temperature decrease and radiator heat transfer performance is negatively impacted. As a result, optimum cooling performance for the automobile radiator was determined at 0% EG mixture (only water), fluid inlet temperature of 80°C, the flow rate of 22 l/min and air velocity of 4 m/s.

Özet

Bu çalışmada bir otomobil radyatöründe akışkan olarak farklı karışım oranlarında su etilen glikol karışımının kullanımının, radyatörün ısı transfer performansı üzerindekietkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, su içerisine hacimsel olarak etilenglikol ilave edilmiş ve etilen glikolün hacimsel oranı %0, %25, %50, %75 ve %100 olduğudurumlar için deneyler gerçekleştirilmiştir. Tüm bu karışım oranları için, akışkan girişsıcaklığı 40-80 °C aralığında, akışkan giriş debisi 10-22 l/dk aralığında ve soğutma havaise 1-4 m/s aralığında değiştirilmek üzere toplam 300 adet deney gerçekleştirilmiştir.Yapılan deneyler sonucunda etilen glikolün karışım oranının artması durumundaradyatörden gerçekleşen ısı transferinin azaldığı gözlemlenmiştir. Ancak soğutma havahızı, akışkanın giriş debisi ve radyatör giriş sıcaklığı arttıkça, gerçekleşen ısı transferindede artış olduğu belirlenmiştir. Dolayısıyla radyatörlerde su yerine su-etilen glikolkarışımının kullanılması durumunda, radyatör akışkanının donma nokta sıcaklığınındüşürülmesi sağlanırken, radyatörün ısı transfer performansının olumsuz olaraketkilendiği gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, radyatörün optimum soğutmaperformansının % 0 EG karışımı (sadece su), 80 ° C sıvı giriş sıcaklığı, 22 l/dak akış hızıve 4 m/s hava hızı için gerçekleştiği belirlenmiştir.