Gövde Boru Tipi Isı Değiştiricisinin Comsol Multiphysics Programında Sayısal Modellenmesi [TR] Numerical Modeling of Shell and Tube Heat Exchanger Using Comsol Multiphysics [EN]
Journal Title: Mühendis ve Makina - Year 2018, Vol 59, Issue 692
Abstract
Çalışmamızda parabolik oluklu güneş kolektörü (PTSC) ile organik Rankine çevriminin entegre olarak çalıştığı sistemin bileşenleri arasında yer alan gövde – boru tipi ısı değiştiricisinin COMSOL Multiphysics® programında çoklu fizik (ısı transferi ve akışkanlar mekaniği) modellemesi yapılmıştır. Bu modelleme sonucunda programa girilen şartlar için ısı değiştiricisine ait hız ve sıcaklık dağılımları gövde tarafı akışkan debisi değiştirilerek karşılaştırmalı olarak oluşturulmuştur. Buna ek olarak, gövde tarafı akışkan debisi değiştirilerek ısı transferi, ekserji verimi ve ısı değiştiricisi etkenliğine olan etkisi de incelenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda gövde tarafı akışkanın kütlesel debisinin 27,5 kg/s’den 137,5 kg/s’ye artmasıyla ısı değiştiricisi boyunca sıcaklık farkının azaldığı görülmüş ve akışkan hızının arttığı tespit edilmiştir. Öte yandan gövde tarafı akışkan debisinin arttırılması ile ısı transferi ve ekserji verimi artarken; ısı değiştiricisi etkinliğinin azaldığı tespit edilmiştir. Bu çalışmanın amacı, mevcut olarak bulunan ısı değiştiricisinin ısı transferi miktarını arttırarak ve basınç düşümünü azaltarak ısı değiştiricisinin performansını arttırıp ve ısı değiştiricilerinin tasarımı/modellenmesi üzerine çalışan araştırmacılara yol göstermektir. [TR] In this study, a shell and tube exchanger which integrating with organic Rankine cycle and parabolic trough solar collector (PTSC) have been modelled in COMSOL Multiphysics® environment. The aim of this modeling is to find the velocity and temperature distributions are given comparatively by changing the shell side mass flow rates. In addition, the effect of changing the shell side mass flow rate on the heat transfer between the shell and tube side fluids, exergetic efficiency, and effectiveness of the heat exchanger were examined. As a result of this study, it was observed that when the mass flow rate of shell side fluid increases from 27.5 kg/s to 137.5 kg/s, the temperature difference along the heat exchanger decreases and the fluid velocity increases. Moreover, the amount of heat transfer and exergetic efficiency increase with increase of shell side mass flow rate. In addition, the effectiveness of the heat exchanger decreases with increasing the shell side mass flow rate. The aim of this study is to provide guidance to heat exchanger designers and researchers on methods to improve the unit’s heat transfer and thermodynamic performance, and methods to reduce the total pressure drop. [EN]
Authors and Affiliations
Anıl Erdoğan, David Ouellette, Can Özgür Çolpan
Keywords
Related Articles
- EP ID EP657519
- DOI -
- Views 179
- Downloads 0
Alüminyum ve Alaşımlarının Toz Metalurjisi İşlemleri [TR] Powder Metallurgy Processing of Aluminum Alloys [EN]
Toz metalurjisi (TM), üreticilere diğer imal usullerine göre büyük avantajlar sunan bir üretim yöntemidir. Bu yöntemin aşamaları olan toz üretimi, toz işleme, presleme, sinterleme ve sinterleme sonrası işlemlerdeki küçük...
Dünyada ve Türkiye’de Enerji Görünümünün Genel Değerlendirilmesi [TR] General Evaluation of Energy Outlook in Turkey and the World [EN]
Bu çalışmada, enerji kaynaklarının Dünya ve Türkiye için değerlendirilmesi incelenmiştir. Bu enerji kaynaklarının küresel rezerv miktarları ve buna bağlı olarak kalan ömürleri, üretim ve tüketim değerlerleri belirtilmiş...
UÇAK MOTORU UYGULAMALARINDA ALTERNATİF ÇÖZÜMLER: MoSi2 ESASLI MALZEMELERİN YAPISAL ELEMAN OLARAK KULLANIMI [TR] ALTERNATIVE SOLUTIONS IN AIRCRAFT ENGINE APPLICATIONS: USAGE OF MoSi2 BASED MATERIALS AS STRUCTURAL ELEMENTS [EN]
MoSi2 esaslı malzemeler, yüksek sıcaklıklardaki oksijen zengini ortamlarda zorlayıcı koşullara karşı gösterdikleri mükemmel dayanımları ve süperalaşımlara oranla sahip oldukları düşük yoğunluk sebebiyle, özellikle havacı...
Pelet Yakıtlı Yakma Sistemlerinin Isıl Performans ve Emisyon Açısından İncelenmesi [TR] Investigation on the Thermal Performance and Emissions of Pellet-Fuelled Combustion Systems [EN]
Artan nüfusla birlikte enerji tüketimindeki artış enerjiyi tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de önemli bir problem olarak karşımıza çıkarmaktadır. Özellikle sanayi ve konutlarda kullanılan enerjinin büyük çoğunluğunun it...
Francis Türbinlerinde Döner Girdap Halatının Titreşim Ölçümleriyle Belirlenmesi [TR] Determination of Draft Tube Swirl Type Cavitation due to Vibration Monitoring on Francis Turbines [EN]
Alçak ve orta düşülü Francis türbinlerininin kısmi yüklerdeki dinamik davranışları önde gelen sorunlarındandır. Optimal tasarım bölgesi dışındaki kısmî yüklerde çalışma sırasında emme borusundaki akış düzensizlikleri ned...