Günümüzde artan enerji ihtiyacý, enerji kaynaklarýnýn azalmasý gibi faktörlerden dolayý elde olan ve henüz tasarým aþamasýndaki enerji aktarým sistemlerinin daha verimli olmasýný zorunlu kýlmýþtýr. Ayrýca geliþen teknoloji ile beraber bu cihazlarýn daha az yer kaplamasý da hedeflenmektedir. Enerjinin daha verimli kullanýldýðý sistemlerde, enerji kayýplarýnýn azalmasý sayesinde sistemdeki enerji ile daha çok iþ yapýlabilmesi mümkündür. Endüstrinin birçok alanýnda kullanýlan ýsý enerjisini bir akýþkandan diðer akýþkana aktaran sistemler ýsý deðiþtiricisi olarak adlandýrýlýr. Geliþen teknoloji, artan enerji tasarrufu ihtiyacý ve alan sýkýntýsý gibi sebeplerden dolayý ýsý deðiþtiricilerinin daha kompakt ve ýsý transferi oranýnýn daha yüksek olmasý için geliþtirilmesine yönelik çalýþmalara hýz kazandýrýlmýþtýr. Literatür incelendiðinde, ýsý deðiþtiricilerinde hem alandan tasarruf etmek hem de daha yüksek taþýným ile ýsý transferi elde etmek için çeþitli metotlar üzerinde çalýþýlmýþtýr. Mevcut çalýþmada, pasif ýsý transferini iyileþtirme yöntemlerinden birisi olan boru/kanal içerisine farklý geometrilerde kare kesitli tel bobinler yerleþtirilerek ýsý transferine ve akýþa olan etkiler incelenmiþtir. Çalýþma kapsamýnda, tel bobinin boyutsuz adým oraný (p/di) deðiþiminin etkisinin Reynolds sayýsýna baðlý olarak Nusselt sayýsý, basýnç kaybý ve termo-hidrolik performans faktörü üzerindeki etkiler HAD (ANSYS FLUENT) ile irdelenmiþtir. Sonuç olarak, en düþük adým oranýna sahip (p/di=0.5) kare kesitli tel bobin yerleþtirilen analiz sonucunda, Reynolds 80000 türbülanslý akýþýnda, Nusselt sayýsýnda düz boruya kýyasla 42.2% iyileþme kaydedilmiþtir. En az basýnç kaybý yaratan kare kesitli tel bobin ise, adým oraný en yüksek olan (p/di=0.8) konfigürasyon olduðu görülmüþtür ve analizlerde düz boruya kýyasla Reynolds 50000 akýþýnda, 834% kayýplarýn arttýðý sonucuna ulaþýlmýþtýr. Termo-hidrolik performansýn en yüksek olduðu sonuç ise adým oraný 0.8 olan kare kesitli tel bobin yerleþtirilen analizde 0.61 olarak hesaplanmýþtýr. (Bu çalýþma, ilk yazara ait olan yüksek lisans tezinden türetilmiþtir. ORCHID NO: 0009-0008-7121-5259)
Anahtar Kelimeler: kare kesit, tel bobin, ýsý transferi, HAD
|
