Gövde Borulu Isı Değiştirgeçlerinde Geçiş Bölgesinin Isıl-Hidrolik Analizi

Abstract

Gövde borulu ısı değiştirgeçleri endüstri’de yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Boru içerisindeki akış teorisi literatürde yerine oturmuş durumda olmasına rağmen gövde borulu ısı değiştirgeçleri farklı tüp ayarlamaları ve bu tüplere gelen öngörülemez ısıl sınır koşulları yüzünden incelenmelidir. Bu çalışmada, 7 adet paralel boruya sahip gövde borulu bir ısı değiştirgeci deiyonize su kullanılarak deneysel olarak incelenmiştir. Geçiş bölgesini yakalamak adına Reynolds sayısı 1000-5100 aralığındadır. Isı değiştirgecinin ısıl karakteristiğini belirlemek üzere Wilson-plot yöntemi kullanılmıştır. İlk alınan ısıl sonuçlar literatürle uyumlu iken, basınç sonuçları geleneksel sürtünme faktörlerin ile karşılaştırıldığında olağandan yüksek çıkmıştır. Isı değiştirgecinin karakteristiğini daha iyi belirlemek adına hem deiyonize su ile hem de nanoakışkan ile çalışmalara devam edilecektir.

Shell and tube heat exchangers are widely used in industry. Although flow in tubes theory is established in literature, shell and tube heat exchangers should be investigated due to the bundle of tubes with different configurations and unpredicted thermal boundary conditions subjected on them. In this study, a shell and tube heat exchanger with 7 inner parallel tubes experimentally investigated using deionized water. Reynolds number is ranged between 1000-5100 to capture transition regime. Wilson-plot method is considered to evaluate thermal characteristics of Heat Exchanger. Initial thermal results showed good agreement with literature while pressure data highly overestimated conventional friction factor values. Further studies will be conducted with both deionized water and nanofluid to determine Heat Exchanger characteristics.