Dergiler / Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi / 2004 / Cilt: 24 - Sayı: 2

Plastik boruların dikdörtgen kesitli helisel kanallarla soğutulmasının deneysel ve nümerik analizi

Experimental and numerical analysis of cooling of plastic pipes by rectangular cross-sectioned helical coils

Sayfa
85–100
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Nümerik çözümden elde edilen sonuçlar yardımıyla helisel kanalda Re ve helis iç duvarı $Nu_c$ sayılarını f (a,b,R,Vp,Vj,v) parametrelerine bağlı olarak hesaplayan bağıntılar geliştirilmiş ve bu bağıntılar ile deneylerden elde edilen değerler karşılaştırılarak sonuçlar geçerli kılınmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Plastik boruları dış yüzeylerinden dikdörtgen kesitli helisel kanallar ile soğutan kalibrelerde türbülanslı akışta ısı taşınımı deneysel ve nümerik incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Dikdörtgen kesitli helisel kanalın iç duvarını yatay yönde sabit hızda ilerleyen plastik borunun dış yüzeyi, diğer üç duvarını ise hareketsiz ve adyabatik kabul edilen kalibrenin iç yüzeyleri oluşturmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Nümerik çözümden elde edilen sonuçlar yardımıyla helisel kanalda Re ve helis iç duvarı $Nu_c$ sayılarını f (a,b,R,Vp,Vj,v) parametrelerine bağlı olarak hesaplayan bağıntılar geliştirilmiş ve bu bağıntılar ile deneylerden elde edilen değerler karşılaştırılarak sonuçlar geçerli kılınmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Plastik boruları dış yüzeylerinden dikdörtgen kesitli helisel kanallar ile soğutan kalibrelerde türbülanslı akışta ısı taşınımı deneysel ve nümerik incelenmiştir. Dikdörtgen kesitli helisel kanalın iç duvarını yatay yönde sabit hızda ilerleyen plastik borunun dış yüzeyi, diğer üç duvarını ise hareketsiz ve adyabatik kabul edilen kalibrenin iç yüzeyleri oluşturmaktadır. Türbülanslı akışta ısı geçişinin nümerik çözümleri, bilgisayarda FLUENT® ticari yazılım programı ile RNG $k-epsilon$ türbülanslı akış çözüm modeli kullanılarak yapılmıştır. Deneysel ve nümerik çözüm sonuçların birbirine oldukça yakın olması nümerik çözümde kullanılan model, metod ve algoritma seçimlerinin oldukça uygun olduğunu göstermiştir. Nümerik çözümden elde edilen sonuçlar yardımıyla helisel kanalda Re ve helis iç duvarı $Nu_c$ sayılarını f (a,b,R,Vp,Vj,v) parametrelerine bağlı olarak hesaplayan bağıntılar geliştirilmiş ve bu bağıntılar ile deneylerden elde edilen değerler karşılaştırılarak sonuçlar geçerli kılınmıştır.

Abstract

Turbulent forced convection in calibrators which cool plastic pipes from their outer surfaces with its rectangular cross-sectioned helical ducts was studied both numerically and experimentally. The inner wall of the rectangular cross-sectioned helical duct was formed from the outer surface of the plastic pipe which was moving horizontally with a constant speed, the remaining three walls of the duct were formed from the stationary and adiabatic inner surfaces of the calibrator. Very close experimental and numerical solutions showed that the choice of the models, methods and algorithms which were used in numerical computations were appropriate. By the help of numerical solutions, correlations for helical coil Re and inner wall $Nu_c$ numbers as a function of f (a, b, R, VP, V;, v) parameters were developed and the solutions of the new correlation were validated with the experimental results.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KAYA, O. (2022). Plastik boruların dikdörtgen kesitli helisel kanallarla soğutulmasının deneysel ve nümerik analizi. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 2, 85–100. https://ajindex.com/articles/542651

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. Bayazıtoğlu, Y., Eason, R.M., Meade, A., Enhancement of Heat Transfer in Square Helical Ducts, Int. J. Heat Mass Transfer, 137, 14, 2077-2087, 1994.
  2. Bolinder, C.J., Sunden, B., Numerical Prediction of Laminar Flow and Forced Convective Heat Transfer in a Helical Square Duct with a Finite Pitch, Int. J. Heat Mass Transfer, 39, 15, 3101-3115,1996.
  3. Butuzov, A.I., Bezrodnyy, M.K., Pustovit, M.M., Hydroulic Resistance and Heat Transfer in Forced Flow in Rectangular Coiled Tubes, Heat Tr. Sov. Res., 7, 4, 84-88, 1975.
  4. Dravid, A.N., Smith, K.A., Merrill, E.W., Brian, P.L.T., Effect of Secondary Fluid Motion on Laminar Flow Heat Transfer in Helically Coiled Tubes, AlChe Journal, 17, 5, 1114-1122, 1971.
  5. Kadambi, V., Heat Transfer and Pressure Drop in a. Helically Coiled Rectangular Duct, ASME Paper, 83,WA/HT-1, 1983.
  6. Li, L.J., Lin, C.X., Ebadian, M.A., Turbulent Mixed Convective Heat Transfer in the Entrance Region of a Curved Pipe with Uniform Wall Temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer, 41, 3793-3805, 1998.
  7. Patankar, S.V., Pratap, V.S., Spalding, B., Prediction of Laminar Flow and Heat Transfer in Helically Coiled Pipes, J. Fluid Mechanics, 62, 3, 539-551, 1974.
  8. Patankar, S.V., Pratap, V.S., Spalding, B., Prediction of Turbulent Flow in Curved Pipes, J. Fluid Mech., 67, 583-595, 1975.
  9. Srinivasan, P.S., Nandapurkar, S.S., Holland, F.A., Friction Factors for Coils, Trans. Inst. Chem. Eng., 38, T156-T161, 1970.
  10. Yakhot, V., Orszag, S.A., Devolepment of Turbulence Models for Shear Flows by a Double Expansion Technique, Physics of Fluids A., 4, 7, 1510-1520, 1986.
  11. Yang, G., Ebadian, M.A., Turbulent Forced Convection in Helicoidal Pipe with Substantial Pitch, Int. J. Heat Transfer, 39, 10, 2015-2022, 1996. Fluent® Kullanım Kılavuzu, Fluent Incorporated Centerra Resource Park, Lebanon, 1998
  12. Kaya, O., Plastik Boru Ekstrüder Kalibrelerinde Isı Transferinin İyileştirilmesi, Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2002.