Gövde Borulu Isı Değiştiricilerinde Farklı Tip Şaşırtma Levhalarının Isı ve Akış Analizi

Abstract

Gövde – boru tipi ısı değiştirici tasarımları hem analitik yöntemlerle hem de hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yazılımları ile sayısal olarak yapılabilmektedir. Bu çalışmada model olarak küçük boyutlardaki gövde – boru tipi bir ısı değiştirici tasarlanmıştır. Modellemede bir gövde, bir boru geçişli gövde – boru tipi ısı değiştirici kullanılmıştır. Yapılan çalışmada gövde içindeki boruların yüzey sıcaklığı sabit kabul edilmiş, sadece gövde tarafı akış analizi gerçekleştirilerek, ısı taşınım katsayısı ve akış özellikleri incelenmiştir. Farklı şaşırtma levha tipleri, akış hızları, türbülans modelleri, ağ boyutları kullanılarak gövde tarafı basınç düşümleri ve ısı taşınım katsayıları için ANSYS Fluent programında HAD analizleri yapılmıştır. Tek parçalı şaşırtma levhaları için elde edilen sayısal sonuçlar Kern analitik yönteminden elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Tek parçalı, disk ve halka şeklindeki şaşırtma levhası kullanılan gövde – boru tipi ısı değiştiricisinin ısı taşınım katsayısı ve basınç düşümü incelenmiştir. Ağ yapısının ısı transferine olan etkisi incelenip sıkı ağ yapısının daha iyi sonuçlar verdiği görülmüştür. Türbülans modellerinin karşılaştırılmaları yapılıp daha iyi sonuç veren 𝒌���� − 𝜺���� türbülans modeli diğer analizlerde kullanılmıştır.