Geçici Rejimde Düşey Silindirlerde Havuz Film Kaynamanın Deneysel İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, düşey silindirler etrafında, geçici rejimde doymuş ve soğuk kaynama (subcooled) şartlarında havuz film kaynama karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde pirinç malzemeden yapılmış farklı boyutlardaki silindir çubuklar kullanılmıştır. Kaynayan akışkan olarak saf su ve 0.05 M, 0.1 M, 0.15 M, 0.2 M, 0.25 M, 0.3 M, 0.35 M tuz çözeltileri (NaCl) kullanılarak atmosferik basınç altında deneyler yapılmıştır. Deneylerde elde edilen ısı transfer katsayısı değerleri ile Nusselt sayısı hesaplanmış ve Nusselt sayısı için ampirik bir bağıntı geliştirilmiştir. Film kaynamada yüzey sıcaklığı arttıkça buhar filmi kalınlığı artmaktadır. Böylece yüzeyde oluşan buhar filmi yüzey ile akışkan arasında bir direnç oluşturmaktadır. Sonuç olarak, yüzey sıcaklığının artmasıyla ısı transfer katsayısı düşmüştür. Numune çapı arttıkça ısı transfer katsayısı artmış, numune boyu ile değişmemiştir. Tuz çözeltilerinin ısı transfer katsayısı saf suya göre daha yüksek olduğundan konsantrasyon arttıkça çözeltinin ısı transfer katsayısı artmaktadır. Böylece buhar film kalınlığı daha düşük olacağından ısı transfer katsayısı yükselmiş ve ısı akısı da konsantrasyonla artmıştır

Keywords

• Isı transferi, Film kaynama, Havuz kaynama, Düşey silindir, Çözeltiler

Experimental Investigation of Pool Film Boiling on Vertical Cylinders in Transient Regime

Abstract

In this study, the pool film boiling characteristics were experimentally investigated around vertical cylinders under saturated and subcooled boiling conditions in the transient regime. The cylinder rods made of brass having different dimensions were used in the experiments. The experiments were performed under atmospheric pressure by using pure water and salt solutions (NaCl) including different concentrations such as 0.05 M, 0.1 M, 0.15 M, 0.2 M, 0.25 M, 0.3 M, 0.35 M as a boiling liquid. The Nusselt number was calculated with the heat transfer values obtained from the experiments and an empirical relation was developed for the Nusselt number. Vapor film thickness increases with the increase of the surface temperature during the film boiling. Thus the vapor film forms a resistance between the surface and liquid. Consequently, the heat transfer coefficient decreased as the surface temperature increased. It also increased with the increase of the specimen diameter and but did not change with the brass rod length. The heat transfer coefficient of the solution increases with increasing concentration since the heat transfer coefficient for salt solutions is higher than that of the pure water. Therefore, the heat transfer coefficient increased because of the lower vapor film thickness and the heat flux also increased with the concentration

Keywords

• Heat transfer, Film boiling, Pool boiling, Vertical cylinder, Solutions