Kanatlı borulu ısı değiştiricisinin bilgisayar yardımıyla matematik modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada genel anlamda ısı değiştiricilerinin tasanrmmn bilgisayar yardımıyla gerçekleştirilmesi incelenmiştir. Öncelikle ısı değiştiricilerinin tanımı, smıflandınlmalan, çalışma şekilleri ve kullanım alanları belirtilmiştir. Visual Basic 6.0 bilgisayar diliyle üç ayrı bölümden oluşan bir program hazırlanmıştır. Amaç, bilgisayarda programlama yoluyla ısı değiştiricilerinin ısıl hesaplarının yapılması ve boyuüandmlmasıdrr. Programın ilk bölümü matematiksel modeli incelenmiş olan kanatlı borum ısı değiştiricisi ile ilgilidir. Akışkanların giriş, çıkış sıcaklık değerleri, kütlesel debileri, kirlilik faktörleri programa veri olarak girilir ve optimum ısı değiştiricisi boyutları, hesaplama sonuçlan bulunur. Programın İkinci bölümünde hava soğutmalı serpantin dizaynı incelenmiştir. Serpantinin ısıl hesaplan yapılıp, kullanılan akışkanlar(su ve hava) için giriş basmcı, sıcaklık, kütlesel debi, su akış hızı veri olarak bilgisayara girilir. Bu girilen değerlere göre soğutucu serpantinin ısıl hesaplan yapılır. Islak, kuru ve toplam yüzey alanlan hesaplanarak, toplam ısı ve akışkanların çıkış değerleri hesap edilir. Son bölümde ise akışkan özellilerinin bulunduğu program hazırlanmıştır. Bu özellikler ilk iki bölümde gerekli olmuş ve o bölümlerde kullanılmıştır. Bu özellikler ayn olarak üçüncü bölümde bir kez daha incelenmiştir. Su için sıcaklık değerlerine bağlı olarak yoğunluk ısı iletim katsayısı, prandtl sayısı, özgül ısı ve dinamik viskozite gibi değerler bulunmuştur. Hava için ise yine sıcaklığa bağlı olarak yoğunluk, ısı iletim katsayısı, ısı yayılrm katsayısı, Pradtl sayısı, dinamik viskozite ve özgül ısı değerlerinin yanında havanın psikrometrik özellikleri belli bir iterasyon sonucunda bulunmuştur. Kullanılan tüm bağıntılar amprik ifadelerdir ve belli bir oranda hata vermektedir. Ancak bu hata oranlan ısı değişimcilerinin tasarım sıcaklığı için oldukça düşüktür ve hesaplamalarda kullanılır. Sonuç olarak,bilgisayar yardımıyla kanadı borulu ısı değiştiricisi ve soğutucu serpantin dizaynı, optimizasyonu ve boyutiandınlması yapılmıştır. Bu tasarım için esnek, kolay kullammlı grafik altyapısına sahip MS Visual Basic 6.0 programı kullanılmıştır. Bunun için ısı değiştiricisi çıkış değerleri noktasal olarak birebir hesap edilebilmektedir. Bu program tasarım süresini kısaltarak dizayn hatalarını rninimize etmekte, boyutlandırmayı kolaylaştırmaktadır. le bilgisayar software ürünleri yakın gelecekte mühendislik alanlarında son zamanlarda büyük rol oynamaktadır. Kesin olarak bilgisayarların önemi gelecekte endüstriyel ve teknolojik alanlarda daha fazla anlaşılacaktır.