Isı değiştiricilerinin ikinci yasa çözümlemesi ve optimum boyutlandırılması

Abstract

Günlük yaşantımızda bir çok yerde karşılaştığımız ısı değiştiricilerinden maksimum şekilde faydalanma konusu, dünya yakıt rezervlerinin sınırlı olması ve artan yakıt maliyetlerinden dolayı her geçen gün önemini arttırmaktadır. Bugün ısı değiştiricilerinin tasarımında Termodinamiğin Birinci Yasası'nın esasları artık yeterli bulunmamaktadır. Bunun nedeni, ısı kaynaklarının ve sistemlerinin etkin kullanımlarının, enerjinin niceliğinden çok niteliğinin göz önünde tutularak sağlanabilmesidir. Bu sonuçlara dayanarak yapılan çalışmada, Termodinamiğin İkinci Yasası ile ilgili tersinmezlik dizaynı esasına dayanan Entropi Artış Birimi Yöntemi tanıtılmış ve ısı değiştiricilerine uyarlanmıştır. Tersinmezliklerden kaynaklanan kayıpları optimal seviyeye çekmeye çalışan Entropi Artış Birimi Ns, birim zamandaki entropi üretiminin, ısı kapasitesine oranıdır. Isı değiştiricisindeki akışkanlara ait parametreler ve sistemin tersinmezlik seviyesi bu yöntem kullanılarak incelenmiş ve optimum dizayn boyutları elde edilmeye çalışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Isı değiştirici, entropi artış birimi, termoekonomik analiz.