KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2011 / Cilt: 24 - Sayı: 2

Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi

Numerıcal Investıgatıon Of The Effect Of Helıcal Turbulator On The Heat Transfer

Nihal UĞURLUBİLEK
İ. Yalçın URALCAN
Sayfa
71–84
Yayın Tarihi
2011-12-30
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)

Sonuç olarak; helisel türbülatörlü boruların laminer akışta düz boruya göre ısı geçişini arttırdığı türbülanslı akışta ise termodinamik açıdan verimli olmadığı görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışamada, 18 mm çaplı bakır bir borunun içine sıkı geçme olarak konulan helisel bir türbülatörün ısı geçişine etkisi saysal olarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışma akışkanı su kabul edilmiştir (Pr=2,45).
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak; helisel türbülatörlü boruların laminer akışta düz boruya göre ısı geçişini arttırdığı türbülanslı akışta ise termodinamik açıdan verimli olmadığı görülmüştür.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:ısı geçişi · sayısal · helisel türbülatör

Özet

Bu çalışamada, 18 mm çaplı bakır bir borunun içine sıkı geçme olarak konulan helisel bir türbülatörün ısı geçişine etkisi saysal olarak incelenmiştir. Çalışma akışkanı su kabul edilmiştir (Pr=2,45). Reynolds sayısı 1000-20.000 aralığında alınmıştır. Dış ortamda kaynama olduğu kabul edilmiştir. Boru boyu ve et kalınlığı sırasıyla 250 ve 1 mm’ dir. Üç farklı sarım sayısı (5, 10 ve 20) kabul edilmiştir. Korunum denklemleri Simple algoritmasõ ve türbülanslı akış modeli olarak Realizable k3 modeli kullanılarak çözülmüştür. Üç farklı geometri için sayısal olarak bulunan Nusselt değerleri, Reynolds Sayısına bağlı olarak kaynaklardaki mevcut bağlantılardan elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak; helisel türbülatörlü boruların laminer akışta düz boruya göre ısı geçişini arttırdığı türbülanslı akışta ise termodinamik açıdan verimli olmadığı görülmüştür.

Abstract

In this study, heat transfer in the case of a helical turbulator inserted in a copper tube with 18 mm hydraulic diameter is investigated numerically. The water is taken as the working fluid (Pr=2,45). Reynolds number is chosen 1000-20.000. It is considered the boiling condition at the outher surface of the pipe. The pipe length and wall thickness are considered 250 and 1 mm, respectively. Three different number of turns (5, 10 and 20) were accepted. The governing equations are solved using Simple algoritm and Realizable kmodel for turbulent regime. The Nusselt number calculated by numerical study and existing correlations in literature are compared each other depending on Reynolds number for the three different geometry. In conclusion; it has been seen that, in the case of laminar flow, the pipe with helical turbulator increases the heat transfer more than the straight pipe, whereas in the case of turbulent flow, it isn’t productive in terms of thermodynamics.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

UĞURLUBİLEK, N., URALCAN, İ. Y. (2011). Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 2, 71–84. https://ajindex.com/articles/755130

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. K. Bilen, M. Cetin, H. Gul, T. Balta,,“ The investigation of groove geometry effect on heat transfer for internally grooved tubes”, App Thermal Eng, Vol.29, No.4, pp.753-761, 2009
  2. A.N. Dravid, K.A. Smith, E.W. Merrill, Brain PLT., “Effect of secondary fluid on laminar flow heat transfer in helically coiled tubes”, AIChE J, Vol. 17, pp.1114–1122, 1971
  3. G. Yang, F. Dong, and M.A. Ebadian, “Laminar forced convection in a helicoidal pipe with finite pitch”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 38, pp. 853–862, 1995
  4. B. Zheng, C.X. Lin, M.A. Ebadian., “Combined laminar forced convection and thermal radiation in helical pipe”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 43, pp. 1067–1078, 2000
  5. N. Acharya, M. Sen, H.C. Chang, “Analysis of heat transfer enhancement in coiled-tube heat exchangers”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 44, pp. 3189–3199, 2001
  6. T.J. Rennie, G.S.V. Raghavan, “Laminar parallel flow in a tube-in-tube helical heat exchanger”, AIC 2002 Meeting CSAE/SCGR Program, 2002, Saskatoon, pp. 14-17
  7. C.J. Bolinder, B. Sunden, “Numerical prediction of laminar flow and forced convective heat transfer in a helical square duct with finite pitch”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 39, pp. 3101– 3115, 1996
  8. J.J.M. Sillekens, C.C.M. Rindt and A.A.Van Steenhoven, “Developing mixed convection in a coiled heat exchanger”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 41, pp. 61–72, 1998
  9. C.X. Lin, M.A. Ebadian, “Developing turbulent convective heat transfer in helical pipes”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 40, pp. 3861–3873, 1997
  10. C.X. Lin, M.A. Ebadian, “The effects of inlet turbulence on development of flow and heat transfer in helically coiled pipe”, Int J Heat Mass Transfer, Vol. 42, pp. 739–751, 1999
  11. S. Garimella, D.E. Richards, R.N. Christensen, “Experimental investigation of heat transfer in coiled annular ducts”, J. Heat Transfer, Vol. 110, pp.329–336, 1988
  12. A. Kumara, B.N. Prasad, “Investigation of twisted tape inserted solar water heaters heat transfer, friction factor and thermal performance results”, Renew Energy, Vol. 19, pp. 379–398, 2000
  13. P. Promvonge, “Thermal augmentation in circular tube with twisted tape and wire coil turbulators”, Energ. Convers. Manag., Vol. 49, pp. 2949–2955, 2008
  14. S.W. Chang, Y.J. Jan, J.S. Liou, “Turbulent heat transfer and pressure drop in tube fitted with serrated twisted-tape”, Int J Therm Sci., Vol. 46, pp.506–518, 2007
  15. A.E. Bergles, “Techniques to augment heat transfer”, McGraw-Hill, Ne