Borularda trapez formundaki şerit elemanların türbülanslı ısı transferine etkileri

Bu çalışmada, boru içerisine cidardan ayrık olarak yerleştirilen trapez ve burulmuş trapez formundaki şerit elemanların ısı transferine ve akış karakteristiğine etkileri Reynolds sayısının 5000-25000 aralığında deneysel olarak incelenmiştir. Tüm deneyler zorlanmış akış ve sabit ısı akısı çalışma şartları altında gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, boş test borusu için deneyler yapılarak; bulguların literatürdeki mevcut çalışmalar ile uyumlu olduğu tespit edildikten sonra aynı çalışma şartları altında deneyler trapez ve burulmuş trapez formundaki şerit elemanlar ile tekrarlanmıştır. Bu çalışmada, literatürdeki çalışmalardan farklı olarak trapez ve burulmuş trapez formundaki şerit elemanlar boru merkezine eksenel olarak yerleştirilerek türbülatör etkisi oluşturmak amaçlanmıştır. D/4, D/6, D/10 olmak üzere 3 farklı diş yüksekliği ve yine D/4, D/6, D/10 diş yüksekliği ve sabit burulma oranına sahip 6 farklı şerit eleman için değişen Re sayılarına göre 30 farklı deney gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak; şerit elemanlar ile ısı transferinde bariz iyileşmeler olmasına rağmen önemli ölçüde basınç kayıplarına da sebep olduğu görülmüştür. Bu çalışma kapsamında incelenen boru içerisine yerleştirilen trapez ve burulmuş trapez formundaki şerit elemanlardan en iyi verimin D/10diş yüksekliğine sahip burulmuş trapez şerit elemanda sağlandığı görülmüştür.

In this study, the effects of trapezoidal and twisted trapezoidal shaped tapes which are located seperated from internal wall of pipe on heat transfer and flow characteristic are experimentally investigated between 5000-25000 of Reynolds number. All experiments were carried out under forced flow and constant heat flux operating conditions. Firstly, experiments were conducted for the empty pipe; it was observed that the findings are consistent with the existant studies in the literature and then experiments were repeated with trapezoidal and twisted trapezoidal shaped tapes, under the same operating conditions. In this study, it was aimed to create a turbulence effect by positioning trapezoidal and twisted trapezoidal shaped tapes to the pipe axis, which is different from the studies in the literature. 30 different experiments were carried out according to varying Re numbers for 6 different tapes being 3 different thread hights D/4, D/6, D/10 and samely having constant pitch rate and being 3 different thread hights D/4, D/6, D/10. Consequently; despite an obvious gain in heat transfer due to the tapes, they also cause considerable pressure drops. Belong trapezoidal and twisted trapezoidal shaped tapeswhich are investigated by locating in the pipe within this study it is observed that the best efficiency is obtained by D/10 thread hight in twisted trapezoidal tape.