Tez detayları

Numerical calculation of heat transfer and pressure drop in axially finned in-line and staggered tube bank heat exchangers = Eksenel kanatlı düzgün ve kaydırılmış sıralı boru demeti ısı değiştirgeçlerinde ısı geçişi ve basınç düşümünün sayısal hesaplaması

Yazarlar:

Kuru, Muhammet Nasif

Yayıncı:

Çukurova Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Doktora (Phd)

Yayın Tarihi:

12/2018

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000238339

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

Numerical prediction and optimization of fluid flow and heat transfer characteristics of tube bank heat exchangers with axial fins are investigated in this work. Finite volume method is used for solving the governing differential equations numerically. Moreover, Multi-objective Genetic Algorithm II (MOGA-II) is selected to find optimum designs for the optimization study. Unfinned in-line and staggered tube bank configurations are selected from existing studies in literature and validation studies are carried out.Firstly, the effect of axial finning for four different axial and transversal pitch ratios are investigated for in-line and staggered tube banks. Then, numerical optimization of heat and fluid flow over in-line and staggered tube banks for both unfinned and axially finned cases are presented. Optimization problem has two goals which are maximization of total heat transfer from tube bank and minimization of tube bank volume for the given mass flow rate, allowable pressure drop and tube bank effectiveness. As a result, axial fins improve heat transfer for both in-line and staggered tube banks, and volume can be decreased for staggered arrangements.

Bu çalışmada eksenel kanatlı boru demeti ısı değiştiricileri üzerindeki akış ve ısı transferi karakteristiklerinin sayısal tahmini ve eniyilemesi incelenmiştir. Sonlu hacim yöntemi, ana diferansiyel denklemleri sayısal olarak çözmek için kullanılmıştır. Ayrıca, bu eniyileme çalışmasında, Çok Amaçlı Genetik Algoritması II (MOGA-II) en uygun tasarımları bulmak için seçilmiştir. Kanatsız düzgün ve kaydırılmış sıralı boru demeti literatürde var olan çalışmalardan seçilerek doğrulamaları yapılmıştır.İlk olarak, dört farklı eksenel ve boyuna aralık oranlarında, düzgün ve kaydırılmış sıralı boru demetinde eksenel kanatın etkileri incelenmiştir. Daha sonra, kanatsız ve eksenel kanatlı, düzgün ve kaydırılmış sıralı boru demeti üzerinde ısı ve akışın sayısal eniyilemesi sunulmuştur. Eniyileme probleminin iki amacı vardır; verilen kütle akısı, izin verilebilir basınç düşümü ve boru demeti verimi için boru demetinin toplam ısı geçişinin arttırılması ve toplam hacminin azaltılmasıdır. Sonuçta, eksenel kanatlar ısı transferini düzgün ve kaydırılmış sıralı boru demetleri için geliştirir ve hacim kaydırılmış sıralı diziliş kullanılarak küçültülebilir.

Tez detayları

Numerical calculation of heat transfer and pressure drop in axially finned in-line and staggered tube bank heat exchangers = Eksenel kanatlı düzgün ve kaydırılmış sıralı boru demeti ısı değiştirgeçlerinde ısı geçişi ve basınç düşümünün sayısal hesaplaması

Yazarlar: Kuru, Muhammet Nasif

Yayıncı: Çukurova Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Doktora (Phd)

Yayın Tarihi: 12/2018

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000238339