Investigation on performance of combined annular and longitudinal rectangular fins on a horizontal cylinder in free convection
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ELYAS SALAMATBAKHSH
Danışman: Özgür Bayer
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doğal taşınımın farklı endüstrilerde çeşitli uygulamaları bulunmaktadır. Bununla birlikte, daha düşük soğutucu akışkan hızı nedeniyle zorlanmış taşınıma kıyasla daha düşük bir ısı transfer oranına sahiptir. Doğal taşınım altında ısı değiştirici performansını artırmak için, kanatçıklar olarak bilinen çıkıntıların kullanımı yaygındır. Geleneksel olmayan kanatçık tasarımları önemli bir yüzey alanı artışı sağlarken ve ısıl sınır tabakasını etkili bir şekilde bozarken, kullanımları üretim karmaşıklıkları nedeniyle kısıtlanmaktadır. Öte yandan, dairesel ve uzunlamasına kanatçıklar üretim kolaylığı, basitlik, sağlamlık, dayanıklılık ve maliyet etkinliği nedeniyle geniş bir kullanım alanına sahiptir. Geleneksel hava soğutmalı dairesel kanatçık ve boru ünitelerinde, hava akışı kanatçıklar arasında nispeten doğrusal bir yol izler ve termal performans öncelikle yüzey alanına bağlıdır. Bu çalışmada, ünitenin çevresindeki yerel hava hızını ve hava akışını saptırarak ısı transferini artırmayı amaçlayan yeni bir birleşik dairesel ve uzunlamasına kanatçık ve boru tasarımı önerilmektedir. Dairesel kanatçık aralığı ve uzunlamasına kanatçık eğim açısının termal performans üzerindeki etkilerini araştırmak için deneysel bir düzenek oluşturulmuş ve deneysel veriler ile sayısal benzeşimler doğrulanmıştır. Ayrıca, önerilen tasarımın bir kanatçık ve boru dizisi ünitesindeki performansı sayısal olarak incelenmiştir. Tek bir kanatçık ve boru ünitesi durumunda, ısı transferini en üst düzeye çıkaran optimum dairesel kanatçık aralığında, boylamasına kanatçık açısı arttıkça ısı transferi sürekli olarak azalmakta ve termal performans geleneksel dairesel kanatçık ve boru tasarımından daha düşük olmaktadır. Bununla birlikte, optimum kanat aralığına sahip üniteler bir dizi halinde kullanıldığında, geleneksel dairesel kanatçık ve borulu ünitelerden oluşan bir diziye kıyasla ısı transferinde %65'e varan bir artış göstermektedir.