Konveks ve konkav dirençlerin ısı transferine etkisinin zorlanmış konveksiyon şartlarında incelenmesi

Abstract

Isı transferini artırma yöntemlerinden biri, ısı transfer katsayısını artırmaktır. Isı transfer katsayısı, aktif ve/veya pasif yöntemlerle artırılabilir. Farklı konstrüksiyonlarda imal edilen kanatçıklar, ısı transfer yüzey alanını artırmasının yanında sınır tabakayı parçalayarak pasif yöntemle ısı transferinde artış sağlar.Bu çalışmada dikdörtgen bir kanal içerisine yerleştirilen akışa konkav ve konveks dirençlerin ısı transferine, basınç kaybına ve sistemdeki ekserji kaybına etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Bağımsız parametre olarak Reynolds sayısı, direnç sayısı, direnç yüksekliği, direnç çapı ve direnç açısı seçilmiştir. Her bir bağımsız parametrenin Nusselt sayısı, sürtünme katsayısı ve tersinmezlik gibi bağımlı parametreler üzerindeki etkisi incelenmiştir. Reynolds sayısı 2514-13111 arasında seçilmiş ve buna bağlı olarak türbülanslı akış şartlarında deneyler yapılmıştır. Deneylerde sabit ısı akısı uygulanmıştır. Yapılan deneylerde ısı transferi ve basınç kaybı üzerindeki en önemli parametrenin Reynolds sayısı olduğu, bununla birlikte direnç sayısı, direnç yüksekliği, direnç çapı ve direnç açısı ile ısı transferinin doğru orantılı olduğu görülmüştür.

One of the methods for increasing heat transfer is to increase the heat transfer coefficient. The heat transfer coefficient can be increased by active and/or passive methods. In addition to increasing the heat transfer surface area, the fins that are produced by using different constructions also increase the passive method heat transfer by breaking the boundary layer.The effects of convexes and concave resistances that are placed to the opposite to the direction of the flow in a rectangular channel on the heat transfer, pressure loss and exergy loss are experimentally investigated. As a independent parameter, Reynolds number, the number of resistance, the height of resistance, the diameter of resistance and the angle of resistance were selected. The effect of each dependent parameter on Nusselt number, friction coefficient and irreversibility were observed. Reynolds number is selected between 2514-13111 and the experiments were conducted to the selected Reynolds number in turbulent flow conditions. Heat flux is kept constant during the experiments. In the experiments carried out in this study, it was observed that the most important parameter related to the heat transfer and pressure loss is Reynolds number. In addition to this, it was also seen that the number of resistance, the height of resistance, the diameter of resistance and the angle of resistance are directly related to the heat transfer.