Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Analytical and Experimental Investigation of Entropy Generation for an In-line Cross-flow Tube Bank

Yıl 2016, Cilt: 31 Sayı: 1, 223 - 230, 15.06.2016
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.317805

Öz

One of the most commonly used heat exchangers for waste heat recovery from hot flue gases is cross-flow tube bank heat exchangers. Generally, gas flows outside of the tubes and liquid flows inside the tubes. In recent years, minimum entropy generation is taken as the most important criterion for the dimensioning of heat exchangers. In this study, equations are derived for the calculation of entropy generation due to both heat transfer from hot flue gases that flows outside of the tube bank and pressure losses at constant wall temperature. Generated entropies are determined both due to heat transfer and due to pressure losses and they are discussed.

Kaynakça

  • 1. Zukauskas, A., 1987. Convective Heat Transfer in Cross Flow, in Handbook of Single Phase Convective Heat Transfer, ed. S. Kakac, R. K. Shah, W. Aung, pp. 6/1-6/45,Wiley, New York.
  • 2. Gaddis, E. S., 2010. Pressure Drop of Tube Bundles in Cross Flow, in VDI Heat Atlas, ed. VDI, pp. 1076-1091. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg.
  • 3. Gnielinski, V., 2010. Heat Transfer in Cross Flow Around Single Rows of Tubes and Through Tube Bundles, in VDI Heat Atlas, ed. VDI, pp. 725-729. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg.
  • 4. Bejan, A., E., Sciubba, E., 1992. The Optimal Spacing of Parallel Plates Cooled by Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer,vol. 35,pp. 3259-3264.
  • 5. Yılmaz, A., Yılmaz, T., Büyükalaca, O., 2000. Optimum Shape and Dimensions of Ducts for Convective Heat Transfer in Laminar Flow at Constant Wall Temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer.vol. 43, pp. 767-775.
  • 6. Yılmaz, A., 2008. Optimum Length of Tubes for Heat Transfer in Turbulent Flow at Constant Wall Temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 51, pp. 3478-3485.
  • 7. Yılmaz A., Yılmaz T., 2015. Optimum Design of Cross-Flow in-Line Tube Banks at Constant Wall Temperature, Heat Trasnfer Engineering, Accepted for Publication.
  • 8. Yılmaz, A., 2015. Dimensioning of Ducts for Maximal Volumetric Heat Transfer Taking Both Laminar and Turbulent Flow Possibilities into Consideration, Heat and Mass Transfer, Volume 51(4), 543-552.
  • 9. Bejan, A., 1995. The Optimal Spacing for Cylinders in Crossflow Forced Convection, ASME Journal of Heat Transfer, vol. 117, pp. 767-770.
  • 10. Fowler, A. J., Ledezma, G. A., and Bejan, A., 1997. Optimal Geometric Arrangment of Staggered Plates in Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 40, pp. 1795-1805.
  • 11. Matos, R. S. , Vargas, J. V. C. , Laursen, T. A., Saboya, 2001. F. E. M., Optimization Study and Heat Transfer Comparison of Staggered Circular and Elliptic Tubes in Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 44, pp. 3953-3961.
  • 12. Matos, R. S., Vargas, J. V. C., Laursen, T. A., Bejan, A., 2004. Optimally Staggered Finned Circular and Elliptic Tubes in Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 47, pp. 1347-1359.
  • 13. Muralikrishna, K., 2000. Heat Exchanger Design Targets for Minimum Area and Cost, Institution of Chemical Engineers, Trans. I ChemE, vol. 78, Part A, pp. 161-167.

Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi

Yıl 2016, Cilt: 31 Sayı: 1, 223 - 230, 15.06.2016
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.317805

Öz

Sıcak atık gazlardan sıvıya ısı transferinde en çok kullanılan ısı eşanjörlerinden biri de çapraz akışlı boru demeti ısı eşanjörleridir. Boru dışından genelde gaz ve boru içinden de sıvı akmaktadır. Son yıllarda ısı eşanjörlerinin boyutlandırılmasında en önemli kriter olarak minimum entropi üretimi esas alınmaktadır. Bu çalışmada, sabit duvar sıcaklığında boru dışından akan havanın ısı transferinden ve basınç kaybından dolayı entropi üretiminin hesaplanması için gerekli eşitlikler çıkarılmış ve ölçülen değerlerden hem ısı transferi hem de basınç kaybından dolayı entropi üretimleri belirlenmiş ve bulunan değerler tartışılmıştır

Kaynakça

  • 1. Zukauskas, A., 1987. Convective Heat Transfer in Cross Flow, in Handbook of Single Phase Convective Heat Transfer, ed. S. Kakac, R. K. Shah, W. Aung, pp. 6/1-6/45,Wiley, New York.
  • 2. Gaddis, E. S., 2010. Pressure Drop of Tube Bundles in Cross Flow, in VDI Heat Atlas, ed. VDI, pp. 1076-1091. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg.
  • 3. Gnielinski, V., 2010. Heat Transfer in Cross Flow Around Single Rows of Tubes and Through Tube Bundles, in VDI Heat Atlas, ed. VDI, pp. 725-729. Springer Verlag, Berlin-Heidelberg.
  • 4. Bejan, A., E., Sciubba, E., 1992. The Optimal Spacing of Parallel Plates Cooled by Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer,vol. 35,pp. 3259-3264.
  • 5. Yılmaz, A., Yılmaz, T., Büyükalaca, O., 2000. Optimum Shape and Dimensions of Ducts for Convective Heat Transfer in Laminar Flow at Constant Wall Temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer.vol. 43, pp. 767-775.
  • 6. Yılmaz, A., 2008. Optimum Length of Tubes for Heat Transfer in Turbulent Flow at Constant Wall Temperature, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 51, pp. 3478-3485.
  • 7. Yılmaz A., Yılmaz T., 2015. Optimum Design of Cross-Flow in-Line Tube Banks at Constant Wall Temperature, Heat Trasnfer Engineering, Accepted for Publication.
  • 8. Yılmaz, A., 2015. Dimensioning of Ducts for Maximal Volumetric Heat Transfer Taking Both Laminar and Turbulent Flow Possibilities into Consideration, Heat and Mass Transfer, Volume 51(4), 543-552.
  • 9. Bejan, A., 1995. The Optimal Spacing for Cylinders in Crossflow Forced Convection, ASME Journal of Heat Transfer, vol. 117, pp. 767-770.
  • 10. Fowler, A. J., Ledezma, G. A., and Bejan, A., 1997. Optimal Geometric Arrangment of Staggered Plates in Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 40, pp. 1795-1805.
  • 11. Matos, R. S. , Vargas, J. V. C. , Laursen, T. A., Saboya, 2001. F. E. M., Optimization Study and Heat Transfer Comparison of Staggered Circular and Elliptic Tubes in Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 44, pp. 3953-3961.
  • 12. Matos, R. S., Vargas, J. V. C., Laursen, T. A., Bejan, A., 2004. Optimally Staggered Finned Circular and Elliptic Tubes in Forced Convection, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 47, pp. 1347-1359.
  • 13. Muralikrishna, K., 2000. Heat Exchanger Design Targets for Minimum Area and Cost, Institution of Chemical Engineers, Trans. I ChemE, vol. 78, Part A, pp. 161-167.
Toplam 13 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Bölüm Makaleler
Yazarlar

Alper Yılmaz Bu kişi benim

Tuncay Yılmaz Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 15 Haziran 2016
Yayımlandığı Sayı Yıl 2016 Cilt: 31 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Yılmaz, A., & Yılmaz, T. (2016). Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(1), 223-230. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.317805
AMA Yılmaz A, Yılmaz T. Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi. cukurovaummfd. Haziran 2016;31(1):223-230. doi:10.21605/cukurovaummfd.317805
Chicago Yılmaz, Alper, ve Tuncay Yılmaz. “Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik Ve Deneysel Olarak İncelenmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 31, sy. 1 (Haziran 2016): 223-30. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.317805.
EndNote Yılmaz A, Yılmaz T (01 Haziran 2016) Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 31 1 223–230.
IEEE A. Yılmaz ve T. Yılmaz, “Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi”, cukurovaummfd, c. 31, sy. 1, ss. 223–230, 2016, doi: 10.21605/cukurovaummfd.317805.
ISNAD Yılmaz, Alper - Yılmaz, Tuncay. “Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik Ve Deneysel Olarak İncelenmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/1 (Haziran 2016), 223-230. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.317805.
JAMA Yılmaz A, Yılmaz T. Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi. cukurovaummfd. 2016;31:223–230.
MLA Yılmaz, Alper ve Tuncay Yılmaz. “Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik Ve Deneysel Olarak İncelenmesi”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 31, sy. 1, 2016, ss. 223-30, doi:10.21605/cukurovaummfd.317805.
Vancouver Yılmaz A, Yılmaz T. Çapraz Akışlı Paralel Borulu Boru Demetinde Entropi Üretiminin Analitik ve Deneysel Olarak İncelenmesi. cukurovaummfd. 2016;31(1):223-30.