Bir Şofben Eşanjörünün Türbülatör İle Verime Olan Etkisi

0

Bu çalışma kapsamında, hermetik şofbende kullanılan bakır malzemeden üretilmiş kanatlı gövde borulu, su soğutmalı bir eşanjöre ait boruların iç yüzeyine, elips form boşaltmalı ve patlatma kanatlı borular boyunca uzanan türbülatör görevi üstlenen bakır plakaların, sisteme eklenmesinin, tüm eşanjör sisteminde akışkanın sistemi terk etme hızı, ısı transferi, basınç ve sıcaklık dağılımı üzerine olan etkileri CFD-Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yaklaşımı yardımıyla şofben çalışma şartlarında su ve baca gazı için hesaplama ağından bağımsız olacak şekilde ticari kod kullanılarak analiz edilmiştir.

Sayısal analizler iki aşamalı olarak yapılmıştır. İlk aşamada, eşanjör boruları içinde türbülatör plakalar kullanılmadan iç akış analitik yöntemle analiz edilerek suyun borudan çıkış hızı, boru iç yüzey sürtünme katsayısı ve enerjinin korunumu ilkesi kullanılarak, tüm sistemde oluşan basınç kaybı hesaplanmıştır.

Sonrasında aynı parametreler altında tüm eşanjör geometrisi Fluent programında, üç boyutlu olarak modellenerek, stabil ve optimum çözüm için seçilmesi gereken hücre sayısı belirlenmiştir. Çözüm sonrasında; analitik ve sayısal analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonuçlar arasında eşanjöre aynı hızla giren suyun sistemi terk etme hızları arasında %1.3, tüm sistemde iç akış basınç kaybı açısından da %3 fark olduğu hesaplanmıştır.

İkinci aşamada, aynı parametre ve sınır şartları altında boruların iç yüzeyine türbülatörler dik şekilde yerleştirilmiş ve hesaplama ağından bağımsız olarak sistem analiz edilmiştir. Türbülatörlü sistemde, tüm eşanjör sistemi için, suyun sistemden çıkış hızı %2 azalma gösterirken, eşanjör boru giriş ve çıkışında oluşan basınç farkının %34 artış gösterdiği anlaşılmıştır. Tüm eşanjör boyunca sisteme türbülatör eklenmesi sonucunda, eşanjör ısı transfer performansında yaklaşık %3 artış olduğu ve türbülatör geometrisinin daha geliştirilmesi gerektiği sonucuna varılmıştır.

Makalenin Tamamı

Yorum Yazın

Lütfen yorumunuzu yazınız
Lütfen adınızı giriniz.