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 178
- Downloads 0
GÜNEŞ IŞINIMININ DERİ SICAKLIĞINA VE DOKU HASARINA ETKİSİNİN SAYISAL İNCELENMESİ [TR] NUMERICAL INVESTIGATION OF THE EFFECT OF SOLAR IRRADIATION ON THE SKIN TEMPERATURE AND TISSUE DAMAGE [EN]
Deri yüzeyine gelen güneş ışınımı doku üst tabakalarında emilmekte, buna karşılık doku yüzeyinden çevreye terleme, taşınım ve ışınım ile ısı kaybı olmaktadır. Bu çalışmada, deri üst yüzeyi ve alt katmanlarındaki sıcaklığ...
Metal ve Seramik Tozlarının Patlayıcı Yardımıyla Sıkıştırılması: Tekniğin Uygulamalarına Genel Bir Bakış [TR] Explosive Compaction of Metal and Ceramic Powders: A Review of the Application of the Technique [EN]
Metal ve seramik tozlarının patlayıcı yardımıyla sıkıştırılması tekniği, patlayıcının patlatılması neticesinde, birkaç mikrosaniye içinde oluşan yüksek şok dalgası basıncının, tozların sıkıştırılmasında kullanılması esas...
Emme Manifoldu Üretiminde Gelişen Teknolojik Uygulamalar
İçten yanmalı motorlarda hava emiş sisteminin performansı motorun verimli çalışmasını sağlayan temel girdilerin başında gelmektedir. İçten yanmalı motorlarda hava emiş sisteminin en önemli elemanı emme manifoldudur. Emme...
Dünyada ve Türkiye’de Sanayileşme I - Strateji ve Temel Sanayileşme Sorunları [TR] The Industrıalization in the World and Turkey I - Strategy and Basic Industrialization Problems [EN]
Sanayileşme, bir bölgede sanayi etkinliklerini ön plana çıkarmak için yapılan sosyal, ekonomik ve mühendisliğe ilişkin çalışmaların tümü olarak tanımlanmaktadır. Günümüz dünyasında gelişmiş ekonomilerin aynı zamanda sana...
Grup Asansör Sistemlerinin Simülasyonu / Simulation of Elevator Group Systems
Türkiye’de asansör sistemleri üzerine ulusal AR-GE çalışmalarının yetersiz kaldığı resmi kurumlar ve sektör tarafından vurgulanmaktadır. Bunun yanı sıra aynı durum akademik alanda da gözlemlenebilmektedir. AR-GE çalışmal...