Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: OKAN KAAN AKSUOĞLU
Danışman: İsak Kotcioğlu
Özet:
Bu çalışmada, Lancet
tip kanatçıklı çapraz akışlı bir ısı değiştiricisinde farklı geometrik levha
düzenlerinde akış, ısı transferi ve ısı
değiştiricisinin termal performansları sayısal ve deneysel olarak
incelenmiştir. Dikdörtgen kesitli bir kanal içerisine düzgün sıralı ve kaydırılmış
levha düzeninde yerleştirilen lancet
tip kanat elemanları Alüminyum (7075) alaşımlı malzemeden üretilmiştir. Test
bölgesine yerleştirilmiş kanatçıklarda sıcak akışkan(hava) ve soğuk akışkan(su)
arasında gerçekleşen ısı transferi ve test bölgesindeki basınç düşüşü, farklı
Reynolds sayıları (12000-120000) aralıklarında deneysel ve sayısal olarak
incelenmiştir. Sistemde akışkan çifti olarak sıcak akışkan için hava (ρ
1.274 kg/m3
ve Pr =0.711) ve soğuk akışkan için
su (ρ=997,4 kg/m3 ve Pr=6.78) seçilmiştir. Sıcak akışkan hava,
test bölgesinde hava (35,40,45,50 ve 55 oC) değerlerinde ve farklı
hızlarda (2,3,5,7 ve 9 m/s) akış yönünde akarken, aynı zamanda soğuk akışkan su
ise akış yönüne dik olarak kanatlara
düşey yönde açılmış dairesel silindirik deliklerden farklı debilerde (6,9,12,15
ve 18 g/s) ve ortalama giriş sıcaklığında (11oC) geçmektedir. Tasarlanan
Lancet tip kanatçıklı çapraz akışlı
ısı değiştiricisinde yapılan deneyler sonucu farklı sıcaklık ve debilerde akış
ve ısı transfer analizleri yapılmıştır. Keza akış ve ısı transfer karakteristikleri,
üç boyutlu Navier-Stokes ve enerji denklemlerinin sayısal akışkanlar dinamiği
ANSYS-FLUENT version 16.0 paket programında hava akışı k-
standart modeline göre analiz edilmiştir. Yapılan
deneysel ve sayısal analizler sonucunda kaydırılmış levha düzenindeki çapraz
akışlı ısı değiştiricisinin performansı düzgün sıralı levha düzenindeki çapraz
akışlı ısı değiştiricisinin performansına göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir.