Pimli borularda, ısı transferi ve akış karakteristiğinin türbülanslı akışta deneysel olarak incelenmesi

Isı transferi hakkında bilinenlerin çoğu deneysel gözlemlere dayanmaktadır. Isı değiştiricilerinde metal borulardan akışkana ısı transferinde gerek türbülans oluşturmak gerekse konveksiyon yüzeyini arttırmak için pimli yüzeylerden faydalanılır. Bu çalışmada sabit çaplı dairesel kesitli kanallarda değişik pim geometrilerinin ısı transferi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla Alüminyum (Al) ve Cr-Ni alaşımlı çelik malzemeden yapılmış silindirik, daraltılmış pimlerin farklı dizilişlerdeki ısı transferine etkisi Reynolds sayının 10000 ile 50000 aralığında deneyler yapılarak araştırılmıştır. Deneyler sonucunda Alüminyum malzemesinden imal edilen daraltılmış pimlerin, silindirik pimlere göre Nusselt sayısının hemen hemen aynı olmasına rağmen sürtünme katsayısının daha düşük olduğu görülmüştür. Sonuç olarak iki farklı diziliş yöntemine göre yapılan bu deneysel çalışmalarda sonuçların teorik ve literatürdeki deneysel sonuçlarla uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.

Most of known about heat transfer are based on experimental observations. In heat exchangers heat transfer from metal tubes to flow is made possible by the use of frugal surfaces both create turbulence and increase the convection surface. In this study, the effects of different pin geometries on heat transfer were investigated in constant diameter circular channels. For this purpose, the effect of cylindrical, collapsed pins made from aluminum (Al) and Cr-Ni alloy steel materials on the heat transfer in different arrays was investigated with experiments at Reynolds number between 10000 and 50000. As a result of the experiments, it was seen that the collapsed pins made of Aluminum material had a lower coefficient of friction although the Nusselt number was almost the same as the cylindrical pins. As a result, it has been observed that these experimental studies based on two different alignment methods are consistent with the theoretical and experimental results in the literature.