BORU İÇİNE YERLEŞTİRİLEN KONİK TÜRBÜLATÖR SAYISININ NÜMERİK OPTİMİZASYONU

Year 2018, Volume: 13 Issue: 3, 208 - 218, 23.07.2018

Bilal Sungur , Bahattin Topaloğlu

Abstract

verimlerini arttırmaya yönelik araştırmalar
yapılmıştır. Bu kapsamda duman borularına konik geometriye sahip türbülatörler
yerleştirilerek ısı transferine olan etkileri nümerik olarak incelenmiştir.
Farklı sayılarda ve sonsuz sayıda olmak üzere toplamda 7 adet geometri
oluşturulmuş ve boş boru ile birlikte toplam 8 geometri için hesaplamalar
yapılmıştır. Bu hesaplamalar ile her bir geometrideki ısı transferleri ve
basınç kayıpları belirlenmiştir. Bu sonuçlara göre çıkış sıcaklıkları, Nusselt
sayıları, basınç kayıpları ve sürtünme faktörleri Reynolds sayılarına bağlı
olarak tespit edilmiş ve her bir durum için sonuçlar değerlendirilmiştir. Bunun
yanında sıcaklık ve akım fonksiyonu dağılımlarının türbülatör sayılarına göre
nasıl bir değişim gösterdiği irdelenmiş ve optimum türbülatör sayısı
belirlenmeye çalışılmıştır. Kullanılan türbülatör sayısı arttıkça ısı transferi
artmaktadır. Ancak ısı transferi artışı türbülatör sayısı artışına orantılı
gerçekleşmemektedir. Sonuç olarak en iyi ısı transferinin on üç türbülatör
kullanılması durumunda olduğu ancak türbülatör sayısı arttıkça basınç
kayıplarının da arttığı görülmüştür. 

Keywords

Kazanlar, Türbülatör, Nümerik Modelleme, Isı Transferi, Reynolds Sayısı

References

• 1. Sungur, B., Özdoğan, M., Topaloğlu, B. ve Namlı, L., (2017). Küresel Enerji Tüketimi Bağlamında Mikro Kojenerasyon Sistemlerinin Teknik ve Ekonomik Değerlendirilmesi. Mühendis ve Makina, 58(686), ss:1-20.
• 2. Akansu, S.O., (2006). Heat Transfer and Pressure Drops for Porous-ring Turbulators in a Circular Pipe. Applied Energy, vol:83, pp:280-298.
• 3. Yıldız, C. ve Çakmak, G., (2003). Boru Girisinde Düzgün Sıralı Enjektörlü Türbülans Üretici Bulunan Isı Degistiricilerinde Isı Geçisinin ve Basınç Düsümünün İncelenmesi. Termodinamik Dergisi, 43(514), ss. 32-37.
• 4. Lozza, G. and Merlo, U., (2001). An Experimental Investigation of Heat Transfer and Frictio Losses of Interrupted and Wavy Fins for Fin-And-Tube Heat Exchangers, International Journal of Refrigeration, vol:24, pp:409-416.
• 5. Yakut, K. and Sahin, B., (2004). The Effects of Vortex Characteristics on Performance of Coiled Wire Turbulators Used for Heat Transfer Augmentation, Applied Thermal Engineering, vol:24, pp:2427–2438.
• 6. Karwaa, R., Maheshwarib, B.K., and Karwa, N., (2005). Experimental Study of Heat Transfer Enhancement in an Asymmetrically Heated Rectangular Duct with Perforated Baffles, International Communications in Heat and Mass Transfer, vol:32, pp:275–284.
• 7. Kurtbaş, İ. Gülçimen, F. ve Durmuş, A., (2004). Değişik Tip Kanatçıklar Kullanarak Sabit Isı Akısına Sahip Bir Isı Değiştiricisinin Etkenliğini Artırma, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 24(2), pp:117-125.
• 8. Muthusamy, C., Vivar, M., Skryabin, I., and Srithar, K., (2013). Effect of Conical Cut-Out Turbulators with Internal Fins in a Circular Tube on Heat Transfer And Friction Factor, International Communications in Heat and Mass Transfer, vol:44, pp:64-68.
• 9. Karakaya, H. and Durmuş, A., (2013). Heat Transfer and Exergy Loss in Conical Spring Turbulators, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol:60, pp:756-762.
• 10. Kahraman, N., Sekmen, U., Çeper, B. ve Akansu, S.O., (2008). Boru İçi Akışlarda Türbülatörlerin Isı Transferine Olan Etkisinin Sayısal İncelenmesi, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 28(2), pp:51-59.
• 11. Arguhan, Z. ve Yıldız, C., (2006). Dikdörtgen Delikli Türbülatörlerde Delik Sayısının Isı Geçişine ve Basınç Düşüşüne Etkisi, Fırat Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 18(2), pp:243-247.
• 12. Ilbas, M., Yılmaz, İ., Veziroglu, T.N., and Kaplan, Y., (2005). Hydrogen as Burner Fuel: Modeling of Hydrogen-Hydrocarbon Composite Fuel Combustion and NOx Formation in a Small Burner, International Journal of Energy Research, vol:29, pp:973-990.
• 13. FLUENT, (2006). Fluent User’s Guide, Fluent Incorporated, Lebanon, NH.
• 14. Launder, B.E. and Spalding, D.B., (1972). Lectures in Mathematical Models of Turbulence, Academic Press, London, 50-150.