Yay tipi bir türbülatörün silindirik borularda ısı transferi ve basınç kaybına etkisi

Isı değiştiriciler, endüstride -özellikle termal güç santrallerinde, ısıtma, soğutma vb. tesislerde- geniş kullanım alanına sahiptirler. Isı değiştiricilerinin ısıl performansları verimlilik diye tanımlanır. Isı değiştiricilerinde ısı transferini arttırmada en çok kullanılan yöntemlerden biri, ısı değiştiricilerinin içerisine türbülatör yerleştirmektir. Bu çalışmada içerisine yay tipi türbülatör konulan çift borulu bir ısı değiştiricisinin ısı transferi karakteristikleri ve basınç düşümü incelenmiştir. Yay tipi türbülatörler için tasarım parametreleri; yay tipi türbülatörün hatvesi, telin kalınlığı ve tel uzunluğudur. Deney düzeneğinde akışkan olarak hava kullanılmıştır. Tam gelişmiş türbülanslı akış şartlarını sağlamak için Reynolds sayısı 30,000 ile 80,000 aralığında tutulmuştur. Ayrıca deneylerde kullanılan parametrelerin, ısı transferi ve basınç düşümü üzerindeki etkilerini görebilmek için ANOVA (Analysis of Varience) yöntemi kullanılmıştır. Isı transferi ve basınç düşümleri için optimum parametre seviyeleri Taguchi Deneysel Tasarım Yöntemi ile belirlenmiştir. Türbülatörlü ve türbülatörsüz durumlar için Nusselt sayısı, sürtünme faktörü, etkinlik-NTU, boyutsuz ekserji, gibi değerler elde edilmiş ve deneysel bağıntılar geliştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Isı değiştirgeci, yay tipi türbülatör, ısı transferi, exerji, ANOVA, Taguchi