KANATLI BORULU ISI DEĞİŞTİRİCİLERİNDE SIRA VE DEVRE SAYISININ ISI TRANSFERİ VE BASINÇ DÜŞÜMÜNE ETKİSİNİN SAYISAL ANALİZİ


Creative Commons License

YILDIRIM A. , ATAYILMAZ Ş. Ö.

4. Uluslararası Katılımlı Anadolu Enerji Sempozyumu, Edirne, Türkiye, 18 Nisan 2018, ss.411-426

  • Basıldığı Şehir: Edirne
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.411-426

Özet

Günümüzde iklimlendirme, otomotiv, havacılık sanayii gibi birçok endüstri dalında sıklıkla kullanılan ısı değiştiricilerin optimizasyonu çok önemlidir. Üretim ve işletme maliyetlerinin en uygun seviyeye çekilmesi için optimizasyon çalışmasına gerek duyulmaktadır. Bu çalışmanın amacı da kanatlı borulu ısı değiştiricilerinde ısı transferinin iyileştirilmesine yönelik optimum devreleme tasarımının yapılmasıdır. Boru içinde akışkan olarak suyun kullanıldığı kanatlı borulu ısı değiştiricilerinde performans, su sıcaklığı ile hava sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkının (?T) ısı değiştiricinin tümünde homojen dağılması ile doğrudan ilişkilidir. Homojen bir hava dağılımı yoksa yüzeye gelen hava hızları dolayısıyla hava debisi ve sıcaklık dağılımına bağlı olarak devreler arası sıcaklık farklar oluşacaktır. Böyle bir durum ısı değiştiricinin performansını düşürecektir. Yapılan sayısal çalışmada, 4x4 (16 borulu) ve 6x4 (24 borulu) boyutlarındaki ısı değiştiricileri için farklı devre sayılarına göre ısı transferi ve basınç düşümü irdeleniştir. Sayısal çalışma sonuçları teorik olarak doğrulanmıştır. Devre sayısın artması basınç düşümünü azaltırken toplam ısı transferinde da genel olarak arttırıcı yönde etki yaptığı görülmüştür. Boru sayısı arttıkça basınç düşümü ve ısı transferi arasındaki ilişkinin öneminin de arttığı saptanmıştır. 

Abstract: Optimization of heat exchangers, which are frequently used in many industries such as air conditioning, automotive, aviation industry, is very important today. Optimization is needed to optimize production and operating costs. The purpose of this work is to design an optimal circuit for the improvement of heat transfer in finned tube heat exchangers. Performance in finned tube heat exchangers where water is used as a work fluid in the pipe is directly related to the homogeneous distribution of the temperature difference (ΔT) between the water temperature and the air temperature throughout the heat exchanger. If there is no homogeneous air distribution, there will be differences between the circuits due to air velocity and temperature distribution due to the air velocities coming to the surface. Such a situation will reduce the performance of the heat exchanger. In this study, heat transfer rate and pressure drop are investigated for different heat exchangers for 4x4 (16 pipe) and 6x4 (24 pipe) dimensions. The numerical study results are theoretically verified. It has been observed that the increase in the number of circuits decreases the pressure drop while the overall heat transfer rate also generally has an effect on the increasing direction. As the number of pipes increases, the correlation between pressure drop and heat transfer rate increases.