Zorlanmış konveksiyonlu kaynamalı yatay bir boru sisteminde iki fazlı akış kararsızlıklarının deneysel olarak incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2000
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SÜLEYMAN KARSLI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ömer ÇOMAKLI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Endüstride kullanılan çeşitli ısı eşanjörlerinin işletilmesi ve dizayn edilmesinde iki fazlı akışların dinamik kararsızlıkları önemli bir problemdir. Isı eşanjörlerinde boru donanımının zarar görmesine neden olan dinamik kararsızlıkların oluşturduğu zararları ortadan kaldırmak veya minimize etmek amacıyla, iki fazlı akışların temel mekanizmalarını belirlemeye yönelik yoğun çalışmalar devam etmektedir. Bu çalışmada iş yapan akışkanı R-11, test kısmı yatay bir boru olan zorlanmış konveksiyonlu kaynamalı deney düzeneği kurularak, iki fazlı akışların dinamik kararsızlıklarından yoğunluk değişim osilasyonları, basınç düşümü osilasyonları ve termal osilasyonlar incelenmiştir. Bu osilasyonlar üzerine, aşırı soğutma miktarının, akışkan giriş debisinin ve test borusu içerisine yerleştirilen farklı ısı transfer iyileştirme elemanlarının yaptıkları etkiler araştırılmıştır. Ayrıca, boru cidarlarında patlama ve benzeri deformasyonlara sebep olan "burn-out" olayının oluşmasında hangi parametrelerin etkili oldukları araştırılmıştır. Yapılan çalışmaların sonucunda; yüzey artırımlı borularda oluşan "burn-out" olayının sıcaklık limitlerinin boş boruya göre azaldığı bulunmuştur. Böylece "burn out" olayı sonucunda oluşacak zararların azaldığı tespit edilmiştir. Basınç düşümü tipi osilasyonların genellikle yoğunluk değişim tipi osilasyonlarla aynı anda ortaya çıktığı tespit edilmiştir. Sistemin kararlılık sınırları, artan aşırı soğutma seviyesi ile daha düşük kütlesel debi değerlerine doğru kaymıştır. Yoğunluk değişim tipi osilasyonların periyot ve genlikleri, basınç düşümü tipi osilasyonların periyot ve genliklerinden daha düşük olmuştur. Film akışının hidrodinamik davranışları sonucu ortaya çıkan termal osilasyonlar, çok düşük kütlesel debi değerlerinde özellikle alt cidarda büyük genliklere sahip osilasyonlar olarak ortaya çıkmaktadır. Boyut analizi sonuçlarına göre, yüzey artırımlı borulardaki ısı transfer karakteristikliklerinin boş boruya göre daha iyi olduğu, kararlılık sınırlarının hesaplamalarının deneysel sonuçlarla iyi bir uyum gösterdiği bulunmuştur.