Sinüzodial kıvrımlı borularda ısı transferi ve basınç kayıp karakteristiklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı genlik ve peryotlardaki sinüzoidal kıvrımlı borularda hidrodinamik olarak tam gelişmiş, termal olarak gelişmekte ve tam gelişmiş akış durumunda ısı transferi ve basınç kayıpları deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler laminer ve türbülanslı akışta, sabit yüzey sıcaklığı termal sınır şartında yapılmıştır. Reynolds sayısı, 75-23000 değerleri arasında değişmekte olup deneylerde atmosfer şartlarında hava kullanılmıştır. Deneyler sonucu ölçülen değerlerden hesaplanan Nusselt sayısı ve sürtünme faktörü değerleri Reynolds sayısının bir fonksiyonu olarak sunulmuştur. Bu büyüklüklerin korelasyonlanyla, düz boruya göre ısı transferi ve basınç kayıplanndaki değişmeler ve sinüzoidal kıvrımlı boruların etkinlikleri belirlenmiştir. Ayrıca, sinüzoidal kıvrımlı boruların performanslarını belirlemek için Entropi analizi ve deneyler sırasında meydana gelebilecek kaçınılmaz hataları belirlemek için Belirsizlik analizi yapılmıştır. Reynolds sayısının düşük değerlerinde ( laminer akış için Re< 1250 ve türbülanslı akış için Re< 7500 ) düz boruya göre ısı transferi azalmakta iken basınç kayıplarında artma görülmüştür. Yüksek Reynolds sayılarında ise, ısı transferi ve basınç kayıpları artan Reynolds sayısı ile artmaktadır. Bununla birlikte, sabit Reynolds sayısı değeri için sinüzoidal kıvrımlı borunun genliğinde ve periyodundaki artışla birlikte ısı trasferi ve basınç kayıplarında artmanın meydana geldiği görülmüştür.