Bu çalışmada kanatları üzerinde delikler bulunan dairesel kanatlı çapraz akışlı bir ısı değiştiricisi için literatür doğrulamalı sayısal çalışma yapılmıştır. Çapraz akışlı bu ısı değiştiricisinde üzerinde dairesel delikler bulunan dairesel kanatlı boru demeti geometrisi kullanılmıştır. Yapılan sayısal çalışmalarda Ansys-Fluent paket programından faydalanılmıştır. Delikli dairesel kanatlı boru demeti geometrileri öncelikle üç boyutlu olarak tasarlanmıştır. Daha sonra tüm sayısal analizler bu geometriye bağlı olarak üç boyutlu gerçekleştirilmiştir. Sayısal çalışmalar için literatürdeki benzer çalışmalar ile doğrulama çalışması yapılmıştır. Sayısal analizler sürekli rejimde zamandan bağımsız olarak gerçekleştirilmiştir. Tüm sayısal analizlerde SST k-w türbülans modeli kullanılmıştır. Reynolds sayısı tüm sayısal çalışmalarda 5000 ila 25000 aralığında tutulmuştur. İncelenmek üzere dört farklı geometrik değişken parametre belirlenmiştir. Bu parametreler sırasıyla, boru dış çapı, kanat yüksekliği, kanat adımı ve kanat kalınlığıdır. Yapılan sayısal çalışmalar ile delikli dairesel kanatlı boru demetindeki bu parametrelerin değişiminin ısıl ve akış performansa olan etkisi incelenmiştir. Sonuçlar hem ısıl hem de akış performansı açısından grafikler halinde sunulmuştur. Isıl performans ölçütü olarak Nu sayısından faydalanılırken aynı zamanda akış performans ölçütü olarak da sürtünme faktörü olan Eu sayısından yararlanılmıştır. Her bir parametre için ısıl ve akış performans grafikleri Re sayısına göre hazırlanılmıştır. Çapraz akışlı ısı değiştiricisi içerinde bulunan delikli dairesel kanatlı boru demeti geometrisi için üç boyutlu olarak yapılan sayısal çalışmalar ile her bir değişken parametrenin ısı transferine ve basınç düşümüne olan etkisi incelenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Delikli Dairesel Kanat, Boru Demetleri, Kanatlı Borular, Isı Değiştiricileri
|
