RAPOR TESLİM ŞARTLARI

Transkript

1 okuz Eylül Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümü MAK 333 ISI TRANSFERİ Zorlanmış Taşınım ve Isı İletim Katsayısı Belirleme eneyleri Adı Soyadı : Bu alanı boş bırakınız marası : eney Günü/Saati : PUAN: RAPOR TESLİM ŞARTLARI eney raporları en geç 18 Ocak 007 Saat: ye kadar ısı laboratuarına teslim edilecektir. Rapor el yazısıyla hazırlanacak ve belirlenen saatte deneyde bulunmayan öğrencinin raporu geçersiz olacaktır. ENEY 1 AKIŞKANLARIN ISI İLETİM KATSAYILARININ BELİRLENMESİ Amaç: Yöntem: 1

2 Sonuç: eneyde elde edilen sıcaklık ve voltaj değerlerini kullanarak, %40 Etilen Glikol-Su karışımının ısı iletim katsayısını, kayıp ısı ( Q k ) için kalibrasyon eğrisini (Şekil 3) kullanarak, hesaplayınız. Hesaplamalarınızda ısı iletimi denkleminin silindirik koordinatlar yerine kartezyen koordinatlarda ifade edilmesinin nedenini kısaca belirtiniz.( L = 110 mm, = 39 mm, r = 0.3 mm, Rısıtıcı = 54.8Ω ) Q elektrik V T =, Qiletim = Qelektrik Qk, Qiletim = ka R r

3 ENEY ZORLANMIŞ TAŞINIM ÜZ LEVHA Amaç: Yöntem: Sonuç: eneysel verileri kullanarak yukarıda açıklanan sselt bağıntıları ve deneysel ısı geçiş bağıntısı hesaplama yöntemi yardımıyla giriş hızına bağlı olarak (oğal taşınım, u = 0.5m/s ve u =1m/s ) ortalama taşınım katsayılarını hesaplayınız. (Isıtılan yüzey üzerinden 3 nokta alarak yerel taşınım katsayıları hesaplanacak ve bunların ortalaması taşınım katsayısı olarak belirlenecek) 3

4 Hız (m/s) eneysel Yöntem Teorik (sselt) oğal Taşınım

5 BORU EMETLERİ ÜZERİNEN ÇAPRAZ AKIŞ Amaç: Yöntem: 5

6 Sonuç: eneysel verilerden yola çıkarak, a) ayrı hız değeri için (V=0.5m/s ve V=1m/s) ortalama taşınım katsayılarını hesaplayın. b) Bulunan taşınım katsayılarını kullanarak, V=0.5m/s ve V=1m/s hızları için kanat sıcaklık dağılımlarını teorik olarak hesaplayın ve deneysel sıcaklık değerleriyle aynı grafikte gösterin. c) Kanat etkenlik katsayısını hesaplayın. 6

7 7

8 EK (!!!Bu kısım bilgilendirme amaçlıdır, teslim edilmeyecektir!!!) AKIŞKANLARIN ISI İLETİM KATSAYILARININ BELİRLENMESİ Şekil 1. eney üzeneği Şematik Gösterim Şekil. eney üzeneği Kesit Qk = 3, 033 T 0,5041 Şekil 3. Kalibrasyon eğrisi 8

9 ZORLANMIŞ TAŞINIM ÜZ LEVHA Şekil 4. Levha Üzerinden Çapraz Akış Geometri Isıtılmamış Başlangıç Uzunluğu Olan Levha Şekil 4 de gösterilen, ısıtılamamış bir başlangıç uzunluğuna sahip ( T ısıl sınır tabaka oluşumu, s = T ) düz levha için = ξ da ( T s T ) başlarken, hız sınır tabaka gelişimi = 0 da başlar. Bundan dolayı, 0 ξ için ısı geçişi yoktur. Bu özel durum için, Laminer akışta Türbülanslı akışta = 1 / ξ = 0 ( ξ ) = 1 / ( ξ ) 3/4 ξ = 0 9/10 1/3 1/9 burada, ξ = uygun sınır koşulu için belirlenmelidir, 0 Sabit yüzey sıcaklığı: Laminer: Türbülanslı: ξ = = 0.33Re Pr 0 1/ 1/3 ξ = = Re Pr 0 4/5 1/3 Sabit ısı akısı: Laminer akışta Türbülanslı akışta ξ = = 1/ 1/ Re Pr Pr ξ = = 4/5 1/ Re Pr 0.6 Pr 60 0 (etaylı bilgi Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri - Sayfa: 38) 9

10 L L 3 BORU EMETLERİ ÜZERİNEN ÇAPRAZ AKIŞ Şekil 5. Boru emeti Üzerinden Çapraz Akış Şekil 6. Boru emeti Üzerinden Çapraz Akış Geometri L L 1 Şekil 7. Kanat üzerinden sıcaklık ölçüm noktaları 10

11 Geometrik parametreler S T S L L L 1 L L 3 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Boru emetleri Üzerinden Çapraz Akış Şekil 6 da kaydırılmış sıralı boru demeti dizilişi gösterilmektedir. Tüm boru demeti için ortalama sselt değerini veren bağıntı, burada Reynolds sayısı, N < Re < Pr 0.7 L m 1/3 = 1.13C1 Re,ma Pr,ma Re,ma, boru demeti içerisindeki en yüksek akışkan hızına göre tanımlanmaktadır. Kütlenin konumundan, yola çıkarak, maimum hızın gerçekleştiği alan bulunur S 1/ ST ST S + L = + < ise V ma = S T ( S ) V S 1/ ST ST S + L = + > ise V ma ST = V S eşitliklerinden hesaplanır. sselt eşitliğindeki C 1 ve m katsayıları Tablo 7.5 den alınmakta ayrıca N L < 10 durumunda, = C NL< 10 NL 10 düzeltmesi uygulanır. Buradaki C çarpanı boru sayısına göre Tablo 7.6 dan alınır. T (etaylı bilgi Isı ve Kütle Geçişinin Temelleri - Sayfa: 405) 11