In this study, the effects of turbulators with different P ratios placed in a circular cross-section test pipe under turbulent flow conditions using water as the working fluid on heat transfer, friction factor (f), and entropy production were investigated using Ansys-Fluent 2021. The lowest Nu was calculated as 111 at Re=11825 for P=6, while the highest Nu was calculated as 219 at Re=19133 for P=1. The increase in Nu values for P = 6, 3, 2, 1.5, 1.2, and 1 compared to the plain pipe is 10.34%-11.64%; 17.39%-18.78%; 25.31%-26.56%; 34.42%-35.88%; 43.53%-44.87%; and 50.36%-51.47%, respectively. In turbulent situations, the highest entropy production rate was found to be 0.3631 W/mK at Re=11825 for P=6, while the lowest entropy production rate was found to be 0.2215 W/mK at Re=19133 for P=1. The minimum and maximum Ns reduction compared to the empty pipe was calculated as 7.13% for Re=19133 at P=6 and 46.62% for Re=11825 at P=1, respectively. In turbulent conditions, the highest Bejan number was found to be 0.9931 at Re=11825 for P=6. As a result, it was concluded that a ratio of P=1 provides maximum benefit in terms of heat transfer, while a ratio of P=6 is ideal in terms of total entropy production.
Entropy Heat transfer Friction factor Turbulator Reynolds number
Bu çalışmada, çalışma akışkanı olarak su kullanılan, türbülanslı akış şartlarında dairesel kesitli bir test borusuna yerleştirilen farklı P oranlarına sahip türbülatörlerin ısı transferi, sürtünme faktörü (f) ve entropi üretimi üzerindeki etkileri Ansys-Fluent 2021 kullanılarak incelenmiştir. En düşük Nu, P=6 için Re=11825'te 111 olarak hesaplanırken, en yüksek Nu, P=1 için Re=19133'te 219 olarak hesaplanmıştır. P=6, 3, 2, 1,5, 1,2 ve 1 için Nu değerlerindeki artış düz boruya göre sırasıyla %10,34-%11,64; %17,39-%18,78; %25,31-%26,56; %34,42-%35,88; %43,53-%44,87; ve %50,36-%51,47 olarak gerçekleşmiştir. Türbülanslı durumlarda, en yüksek entropi üretim oranının P=6 için Re=11825'te 0,3631 W/mK olduğu, en düşük entropi üretim oranının ise P=1 için Re=19133'te 0,2215 W/mK olduğu bulunmuştur. Boş boruya kıyasla minimum ve maksimum Ns azaltımı, P=6'da Re=19133 için %7,13 ve P=1'de Re=11825 için %46,62 olarak hesaplanmıştır. Türbülanslı durumlarda, en yüksek Bejan sayısı, P=6 için Re=11825'te 0,9931 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, P=1 oranının ısı transferi açısından maksimum fayda sağladığı, P=6 oranının ise toplam entropi üretimi açısından ideal olduğu sonucuna varılmıştır.
Entropi Isı transferi Sürtünme faktörü Türbülatör Reynolds sayısı
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Makine Mühendisliği (Diğer) |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 15 Nisan 2025 |
| Kabul Tarihi | 4 Ağustos 2025 |
| Erken Görünüm Tarihi | 11 Aralık 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 19 Aralık 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 30 Sayı: 3 |
DUYURU:
30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir). Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.
Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr