Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi

Nihal Uğurlubilek; İ. Yalçın Uralcan

TR EN

Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

ısı geçişi,sayısal,helisel türbülatör,taşınım,tek fazlı akış

References

[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, New York, 1985.
[16] A.E. Bergles, “Some perspectives on enhanced heat transfer, second generation heat transfer technology”, ASME J Heat Transfer, Vol. 110, pp.1082–1096, 1988.
[17] S. Ray, A.W. Date., “Laminar flow and heat transfer through square duct with twisted tape insert”, Int J Heat Fluid Flow, Vol. 22, pp. 460–472, 2001.
[18] H.Gül, D.Evin, “ Heat Transfer enhancement in circular tubes using helical swirl generator insert at the entrance”, Int J Therm Sci., Vol. 46, pp. 1297–1303, 2007.
[19] N. U÷urlubilek, “Mini kanallar içerisinde tek fazlõ akõú ve õsõ taúõnõmõnõn sayõsal ve deneysel olarak incelenmesi”, Doktora tezi, Eskiúehir Osmangazi Üniversitesi, Eskiúehir, 2007, ss. 100.
[20] Fluent User’s Guide, Fluent Incorporated Centerra Resource Park, Lebanon, 1998.
[21] S.V. Patankar, “Numerical Heat Transfer and Fluid Flow”, Hemisphere, McGraw-Hill, Washington. DC., 1980.
[22] T.-H. Shih, W. W. Liou, A. Shabbir, Z. Yang and J. Zhu, “A new k- eddy-viscosity model for high reynolds number turbulent flows-model development and validation”, Computers Fluids, Vol. 24, No:3, pp. 227-238, 1995.
[23] E.N. Sieder, G.E. Tate, “Heat transfer and pressure drop of liquids in tubes”, Ind. Eng. Chem., Vol.28, pp. 1429–1436,1936.
[24] V. Gnielinski, “New equations for heat and mass transfer in turbulent pipe and channel flow”, Int. Chem. Eng., Vol.16 (2), pp. 359–368,1976.
[25] F. P. Incropera, and D. P. De Witt, , “Isõ ve Kütle Geçiúinin Temelleri”, Türkçe Çevirisi, Literatür Yayõncõlõk, Ankara, 1996.
26] H. Ito, “Friction factors for turbulent flow in curved pipes”, J. Basic Eng. Vol. 81, pp. 123-134, 1959.
[27] R. L Manlapaz., and S.W. Churchill, “Fully developed laminar convection from a helical coil”, Chem. Eng. Commun., Vol. 9, pp. 185-200, 1981.
[28] G. F. C. Rogers and Y. R. Mayhew, “Heat transfer and pressure loss in helically coiled tubes with turbulent flow”, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 7, pp. 1207-1216, 1964.
[29] L. Wang, B. Sundén, “Performance comparison of some tube inserts”, Int. Comm. Heat Mass Transf., Vol. 29, No. 1, pp. 45–56, 2002.
[30] M.A. Akhavan-Behabadi , R. Kumar, M.R. Salimpour and R. Azimi, “Pressure drop and heat transfer augmentation due to coiled wire inserts during laminar flow of oil inside a horizontal tube”, Int J Therm Sci., Vol. 49, pp. 373–379, 2010.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Nihal Uğurlubilek

İ. Yalçın Uralcan

Publication Date

December 30, 2011

Submission Date

June 30, 2017

Acceptance Date

July 7, 2011

Published in Issue

Year 1970 Volume: 24 Number: 2

IZ

https://izlik.org/JA96MY48AY

APA

Uğurlubilek, N., & Uralcan, İ. Y. (2011). Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 24(2), 71-84. https://izlik.org/JA96MY48AY

AMA

1.Uğurlubilek N, Uralcan İY. Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2011;24(2):71-84. https://izlik.org/JA96MY48AY

Chicago

Uğurlubilek, Nihal, and İ. Yalçın Uralcan. 2011. “Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 24 (2): 71-84. https://izlik.org/JA96MY48AY.

EndNote

Uğurlubilek N, Uralcan İY (December 1, 2011) Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 24 2 71–84.

IEEE

[1]N. Uğurlubilek and İ. Y. Uralcan, “Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi”, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 24, no. 2, pp. 71–84, Dec. 2011, [Online]. Available: https://izlik.org/JA96MY48AY

ISNAD

Uğurlubilek, Nihal - Uralcan, İ. Yalçın. “Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 24/2 (December 1, 2011): 71-84. https://izlik.org/JA96MY48AY.

JAMA

1.Uğurlubilek N, Uralcan İY. Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2011;24:71–84.

MLA

Uğurlubilek, Nihal, and İ. Yalçın Uralcan. “Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 24, no. 2, Dec. 2011, pp. 71-84, https://izlik.org/JA96MY48AY.

Vancouver

1.Nihal Uğurlubilek, İ. Yalçın Uralcan. Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi [Internet]. 2011 Dec. 1;24(2):71-84. Available from: https://izlik.org/JA96MY48AY

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

Halisel Türbülatörün Isı Geçmişine Etkisinin Sayısal İncelenmesi

Öz

Anahtar Kelimeler

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

Abstract

Keywords

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

IZ

Cite