Nanoakışkanlı çift borulu ısı değiştiricilerin optimizasyonu

Abstract

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.