Özet:
Isı değiştiricisi borularının çapları, akış karakteristikleri, yatırım maliyeti, işletme
maliyeti ve toplam maliyet üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Kanat boyutlarının halka
tarafı hidrolik çapını etkileyeceği de iyi bilinen bir durumdur. Her iki tasarımın aynı
hacmi kapladığı durumda tasarıma kanatların eklenmesi ısı transfer alanını ve böylece
ısıl yükü sade tasarıma göre artırmaktadır. Boruların kanat boyutlarının
hesaplanmasında verilen akış debisinde ve ısı değiştiricisi boyutlarında özel önem
verilmelidir.
Bu tez kapsamında, mevcut ısı değiştiricisi için uygun kanat boyutlarının belirlenmesi,
maliyet analizlerini içeren en uygun çalışma şartları üretime ve gerçek hayatta
kullanıma hazır olacak şekilde uygulanmıştır. Bunlara ek olarak, iş akışkanlarının ve kirli
ve temiz durumların etkileri, performansa, ömüre ve maliyet sorunlarına paralel olarak,
toplam ısı transfer iyileştirmesi için incelenmiştir.
Bir çift borulu ısı değiştiricisinin detaylı analizinin incelemesi, içteki boruda deniz suyu
akışının mevcutken ve sırasıyla kanatsız-kanatlı tasarımı durumunda, halka tarafında
motor yağı ve motor yağının Ti, TiO2, Cu, CuO, Al, Al2O3 nanoparçacıkları ile karbon
nanotüp (MWCNT) ve grafen nano tabaka karıştırılmış nanoakışkan karışımları sabit bir
parçacık derişimine sahipken sunulmuştur. Artan kanat sayısı ve azalan temizlik faktörü
(CF) ile basınç düşümü ve pompalama gücü değerleri artarken, artan kanat sayısı ile
toplam boru sayısı azalmaktadır. Farklı tiplerde nanoakışkanların maliyeti ve optimum
halka tarafı hızını farklı şekillerde etkilediği bulunmuştur. Reynolds sayısının temizlik
xv
faktörüyle, ısı transfer katsayısıyla ve basınç düşümüyle değişimi, ayrıca sürtünme
katsayısının kütle debisi ile değişimi ve maliyet değerlerinin halka tarafı hızı ile değişimi
gibi ayrıntılı çıktılar bulguların grafiklendirilmesi ile şekillerde gösterilmiştir.Son olarak, bu şekillerdeki eğilim çizgilerinin görünümü beklendiği gibi elde edilmiştir.
