BORU DEMETİ ISI DEĞİŞTİRİCİLERİNDE FARKLI BORU ÇAPI KULLANIMININ AKIŞ VE ISI TRANSFERİNİ İYİLEŞTİRMEYE ETKİSİ

Boru demeti ısı değiştiricilerinde, boruların içindeki akışkana çapraz yönde etrafından geçirilen başka bir akışkan ile ısı transferi gerçekleştirilir. Boru dışından çapraz yönde geçirilen akışkan çoğunlukla gaz akışkanlardır. Art arda yerleştirilen borularda, en fazla ısı transferi çoğu kez birinci boruda elde edilmektedir. Birinci borudan sonra ısı ve akış karakteristiği birbirine benzer hal almaktadır. Bu durumda, hız ve sıcaklık konturlarının tekrarlanması ile periyodik akış elde edilmiş olur. Ardışık olarak gelen borularda sınır tabakanın sürekli olarak yenilenmesini sağlamak, diğer borularda birinci borudaki gibi yüksek ısı transferi elde edilmesine imkân tanıyacaktır. Isı transferi iyileştirilirken en önemli sorun basınç düşümünün de artmasıdır. Bu çalışmada düzgün sıralı dizilişe sahip boru demetinde, art arda yerleştirilen dört farklı çaptaki borular kullanılarak, ısı transferinin arttırılması ve basınç düşümünün azaltılması amaçlarıyla sayısal optimizasyon yapılmıştır. Karşılaştırmalar, ısı transferi yüzey alanının sabit, borular arasındaki boyuna ve enine mesafelerin aynı olduğu varsayılarak yapılmıştır. Düzgün sıralı dizilişe sahip boru demetinde ardışık olarak yerleştirilen dört adet borunun çaplarının D_1=5 mm,D_2=15 mm,D_3=6 mm,D_4=14 mm olması durumunda ısı transferi %14.5 oranında artarken, basınç düşümü de %377 oranında artmıştır.