ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI INVESTIGATION OF TOTAL PRESSURE DROP IN LOOP HEAT PIPES



Benzer belgeler
Elektrik Akımı. Elektrik Akımı, devam. Akım ve sürüklenme hızı. Akım ve sürüklenme hızı, devam. son. Bölüm 27 Akım ve Direnç

300 = Ders notlarındaki ilgili çizelgeye göre; kömür için üst kaplama kalınlığı 4 mm, alt kaplama kalınlığı 2 mm olarak seçilmiştir.

- 1 - Cevap: e 2x sin 2 x. e e Cevap: Cevap: e 1. Cevap: e (e 2) Cevap: (x + 2) e 2. Cevap: e 1. Cevap: e αx sinβx. Cevap: e ax cos 2 bx.

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 5 Sayı: 2 sh Mayıs 2003

e sayısı. x için e. x x e tabanında üstel fonksiyona doğal üstel fonksiyon (natural exponential function) denir. (0,0)

Basınçlı hava borusundaki akış rejimini belirlemek için Re sayısı hesaplanacak olursa;

GÜÇLENDİRME PERDELERİNDE BOŞLUKLARIN KAPASİTEYE OLAN ETKİSİ

Bilgi Tabanı (Uzman) Karar Verme Kontrol Kural Tabanı. Bulanık. veya. Süreç. Şekil 1 Bulanık Denetleyici Blok Şeması

Bina Isıtmada Enerji Tüketiminin Optimum Kontrolü JAGA Araştırması

Yazanlar : w c. Ekran modülasyonlu C sınıfı bir RF yükseltici Şekil : l de gösterilmiştir. Şekil : l deki anod

ÖZEL KONU ANLATIMI SENCAR Başarının sırrı, bilginin ışığı

Seramiklerin, metallerin ve plastiklerin ısıl özellikleri nasıl değişkenlik gösterir? Isı Kapasitesi. Malzemenin ısıyı emebilme kabiliyetidir.

DÜZCE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EET305 OTOMATİK KONTROL I Dr. Uğur HASIRCI

Makine Öğrenmesi 4. hafta

Kanape & Atıştırmalık Sunumlarında porselenmelamin zarafeti ve mini sepetler

- 1 - EYLÜL KAMPI SINAVI-2003

Y ö n e. Ko mi te. Komite ve Talepleri. Sonuç 39. MESLEK KOMİTESİ - YOLCU TAŞIMACILIĞI 39 TARİH KARAR Y

f = =

Sınav Süresi 60 dakikadır, artı 15 dakika giriş yapma süresi bulunmaktadır.

ORTAM SICAKLIĞININ SOĞUTMA ÇEVRİMİNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK MODELLENMESİ

İtme ve Momentum. c) Cis min B nok ta sın da ki mo men tu mu, P B

BÖLÜM 2- HATA VE HATA KAYNAKLARI SORULAR ÇÖZÜMLER & MATLAB PROGRAMLAMA

Fizik 101: Ders 12 Ajanda. Problemler İş & Enerji Potansiyel Enerji, Kuvvet, Denge Güç

IŞINIM VE DOĞAL TAŞINIM DENEYİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Üstün performans... paranızın tam karşılığı

2.Seviye ITAP 13 Kasım_2011 Sınavı

TANITIM ve KULLANIM KILAVUZU. Modeller UBA4234-R. Versiyon : KK_UBA_V3.0210

DEPREM ETKİSİ ALTINDAKİ YAPILAR İÇİN İNDİRGENMİŞ MODELLEME YÖNTEMİ

CI/SfB Ro8. (Aq) Eylül Geliştirilmiş Yeni Temperli Cam. Pilkington Pyroclear Yangın Camı

OLASILIK ve ÝSTATÝSTÝK ( Genel Tekrar Testi-1) KPSS MATEMATÝK. Bir anahtarlıktaki 5 anahtardan 2 si kapıyı açmak - tadır.

/ 1. D Ö N E M

MAK TERMODİNAMİK (CRN: 22594, 22599, 22603, ) BAHAR YARIYILI ARA SINAV-1

INVESTIGATION OF VARIATION OF SURFACE WATER QUALITY PARAMETERS IN WESTERN BLACK SEA BASIN AND CLASSIFICATION OF STATIONS USING CLUSTER ANALYSIS

v A) 450 B) 500 C) 550 D) 600 E) 650

LYS Matemat k Deneme Sınavı

İTME VE MOMENTUM. 1. P i

Fizik 101: Ders 16. Konu: Katı cismin dönmesi

Yuvarlakada Kavşakların Kapasiteleri Üzerine Bir Tartışma *

3. Versiyon Kitapta 5. Bölüm, 7. Versiyon Kitapta 6. Bölüm, soruları

Denklem 2.1. Denklem 2.2. Isıl iletkenlik dirençleri Denklem Denklem 2.6 dan aşağıdaki gibi hesaplanır. 1 D. = ln. s i. Denklem 2.

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

g( l -x ) harekete geçen zincirin masadan ayrıldığındaki hızını bulunuz.

ISI DEĞİŞTİRİCİLERİN TASARIMI [1-4]

BASİT MAKİNELER. Kuvvet Kazancı. Basit Makinelerin Genel Özellikleri. Basit Makinelerde Verim

GAZ BASINCI. 1. Cıva seviyesine göre ba- sınç eşitliği yazılırsa, + h.d cıva

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

OREN303 ENERJİ YÖNETİMİ KERESTE KURUTMADA ENERJİ ANALİZİ/SÜREÇ YÖNETİMİ

Makine Mühendisliği Bölümü Isı Transferi Ara Sınav Soruları. Notlar ve tablolar kapalıdır. Sorular eşit puanlıdır. Süre 90 dakikadır.

2) ÇELİK YAPILARDA BİRLEŞİMLER

Günlük Bülten. 26 Aralık Merkez Bankası Erdem Başçı 2013 Yılı Para ve Kur Politikası nı açıkladı

4. Yeryüzünden v 1 hızı 53 açı ile v 2 hızı 37 açı ile aynı anda iki cisim atılıyor. İki cisim atıldıkları noktadan yatay yönde x 1 ve x 2

UYGULAMALAR ÇIKIŞ OLSAYDI!!

İ.T.Ü. Makina Fakültesi Mekanik Ana Bilim Dalı Bölüm 7. Seviye Düzlemi

SOĞUTMA SİSTEMLERİ İÇİN OPTİMUM BORU BOYUTLARI

EĞİTİM NOTLARI 16 BASINÇLI HAVA HATLARI BASINÇLI HAVA HATLARI

C) H c. D) v = v + 2uv + 2u ; tanθ= C) v 0 =10 3 m/s; tanθ= 2 3

ABSORPSİYONLU SOĞUTMA SİSTEMLERİ İLE MEKANİK SIKIŞTIRMALI SOĞUTMA SİSTEMLERİNİN ETKİNLİK VE EKSERJİ VERİMLİLİKLERİ YÖNÜNDEN KARŞILAŞTIRILMALARI

Kayıplı Dielektrik Cisimlerin Mikrodalga ile Isıtılması ve Uç Etkileri

Cevap: B. x + y = 5 ve y + z = x = 3z y. x + y = 5 z + y = 3 x t = 2 bulunur. 7x 9y = y 3x 10x = 8y. 3/ 3y = x + z 15k = 4k + z + Cevap: B

ZEMİN SUYU Zeminde Su Akımı ve Akım Ağları. Y.Doç.Dr. Saadet A. Berilgen

MAK TERMODİNAMİK BAHAR YARIYILI ARA SINAV-1

Gü ven ce He sa b Mü dü rü

DERS 9. Grafik Çizimi, Maksimum Minimum Problemleri

Kalorifer Tesisatında Hidrolik Dengesizliğin Radyatör Debileri ve Isı Aktarımlarına Etkisi

Şekilde gösterilen kola F= 1kN luk bir kuvvet etki etmektedir. Milde izin verilen gerilme em =120 N/mm 2 ve mil çapı d= 30 mm dir. Kolda izin verilen


2013 SBS (ORTAÖĞRETİME GEÇİŞTE TEK SINAV YENİ SİSTEM)

ITAP_Fizik Olimpiyat Okulu

FLUID MECHANICS PRESSURE AND MOMENTUM FORCES A-PRESSURE FORCES. Example

JeoTes BASINÇLI KAPLAR

HİTACHİ VRF KLİMA SİSTEMLERİ ÖRNEK PROJELENDİRME UYGULAMASI. Hazırlayan: Ali DEMİR (Mak.Yük.Müh.)

T.C. BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ K-203 GERİ KAZANIMLI LOKAL HAVALANDIRMA SETİ

Çok Parçalı Basınç Çubukları

Tavuk sayısı, yumurta sayısı ve yumurta fiyatı arasındaki nedensellik ilişkinin incelenmesi

İKLİMLENDİRME DENEYİ FÖYÜ

Titreşim_1 ITAP FOO: 04 Mart 2014 Olimpiyat Konu Sınavı

DOLAŞIM ve GAZ ALIŞVERİŞİ

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

KATSAYILARI LEBESGUE İNTEGRALLENEBİLİR FONKSİYONLAR OLAN ADİ DİFERANSİYEL OPERATÖRLERİN ÖZDEĞERLERİ ÜZERİNE. Alp Arslan Kıraç

Yoğuşma Teknolojisi. Teknolojisi. Nedir?

DERS 7. Türev Hesabı ve Bazı Uygulamalar II

MİL&GÖBEK BAĞLANTILARI SIKI GEÇMELER

ISI DEĞİŞTİRİCİLERLE İLGİLİ ÖRNEK SORU VE ÇÖZÜMLERİ

Enerji Dönüşüm Temelleri. Bölüm 3 Bir Fazlı Transformatörler

DEN 322. Pompa Sistemleri Hesapları

DRC ile tam bölünebilmesi için bir tane 2 yi ayırıyoruz. 3 ile ) x 2 2x < (

Soru No Puan Program Çıktısı 1,3,10 1,3,10 1,3,10

Kimya.12 2.Ünite Konu Özeti

Basınç Düşürücü Vanalar

KYM 202 TERMODİNAMİK

KARTEZYEN GEOMETRİDE FAZ DEĞİŞİMLİ VE FAZ DEĞİŞİMSİZ ISI TRANSFERİ PROBLEMLERİ

1. (10) Makine Elemanlarının zamana göre değişen zorlamalara maruz kalması durumunda, sürekli mukavemet ve zaman mukavemeti nedir? Açıklayınız.

Nem, Sıcaklık, Dewpoint, Basınç, SF6 Gaz Yoğunluğu Sensörleri

HACİM HESAPLARI. Toprak İşlerinde Karşılaşılan Hacim Hesapları


Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

T.C RECEP TAYYİP ERDOĞAN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVARI 1 DERSİ TERMAL İLETKENLİK DENEYİ DENEY FÖYÜ

Mühendisler İçin DİFERANSİYEL DENKLEMLER

Transkript:

VI TÜRK-ALMAN ENERJİ SEMPOZYUMU, 1-4 Haziran 001 YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI ÇEVRE KORUNUMU ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI Fata ÇANKA, İsai ÇALLI Sakarya Ünirsitsi Fn Biiri Enstitüsü Mühndisik Fakütsi, Makina Mühndisiği Böüü, 54100 Esntp SAKARYA ÖZET Isı boru tknoojisi uzay gisi uyguaaarında, gniş ndüstriy uyguaa sahaarında ya da ktronik kipanarın soğutuasında, pakt dika rrahi uyguaaarında kuanıaktadır Isı boru drrinin kuanıı yarı itkn ihazarın soğutuası için özik üit riidir, çünkü güç yoğunuğunda artış kadar sıakık kontroü için ısı transfrind faz dğişiinin kuanıını grktirir Bu çaışada ısı boru drsindki basınç kayıparı, biri bir sıakık araığı uyguanan ısı iktarı göz önünd buunduruarak inniştir Basınç kayıparı ısı boru drsind soğutuu akışkanın irdiği akış hattı boyuna hsapanıştır Basınç kayıparının hsabı sıı hattı, buhar hattı, poratör, kondnsr aşırı soğuta ünitsi için riiştir Anahtar kir: Isı Borusu, Isı Boru Drsi (LHP) INVESTIGATION OF TOTAL PRESSURE DROP IN LOOP HEAT PIPES ABSTRACT Hat pip thnoogy has bn utiizd in sparaft appiations, in arg industria appiations, or as hat sinks to oo troni oponnts, pakags and so dia surgry appiations Th us of oop hat pips (LHPs) to oo siondutor dis is partiuary proising, as inrass in powr dnsity wi rquir th us of phas hang hat transfr for tpratur ontro In this study, th prssur drops in th oop hat pip (LHP) ha bn xaind, as ratd to prssur drops onsidring a rtain tpratur rang and appid hat fow rat Th prssur drops ha bn auatd aong th fuid path in th oop hat pip Prssur drop auations ha bn gin for th iquid in, th apor in, th aporator, th ondnsr, and th suboor Kywords: Hat Pip, Loop Hat Pip (LHP) 1 GİRİŞ Isı boru drsi sistrinin, gnks ısı boruarı i kıyasandığında çok daha yüksk ısı aktarı kapasitsin sahip odukarı görüür Isı boru drrinin kuanıı özik son yıarda uçuş dnyrind bunarın toprak üzri tstrind gişr göstriştir Ayrıa bunara iatn, ndüstriy tiari uyguaaarın ısı işrind d kuanıaktadır Isı boru drri haaıık ndüstrisind haaıık soğuta anti-buzana sistrind d uyguanabiktdir Diğr ükün oan uyguaa sahaarı is, soar sist tsisatarı, çö arazirindki uzaktan kuandaı tkoünikasyon hangararında yarı itkn hiprin raktörrin soğutuasıdır

8 FATMA ÇANKA, İSMAİL ÇALLI Araştıraar ısı boruarının bazı kısıtayıı özikr sahip oduğunu göstrktdir Örnğin, yrçkiin açık bir sahada ğr kondnsr aporatörün aşağısında yr aıyorsa ısının taşınabi kabiiyti azaaktadır Bu yüzdn uzun safrd ısı transfr ihazının hr bir sahada iştibiir oabisi için giştirisi tasiy diir Bu da anak kısaa LHP CPL oarak isindirin ısı boru drri (Loop Hat Pips) kapir oarak dirdai yapabin drr (Capiary Pupd Loops) tarafından grçkştiribiir LHP ik kz ski Soytr Biriği nd 1980 i yıarın başında giştiriiştir [MAIDANIK diğrri], yakaşık aynı tarihrd d CPL ABD d giştiriiştir [KU] LHP gniş tra güç yükrini aktarabi ytnğin sahiptir LHP aynı zaanda ğr yrçkiin karşı aporatör zıt konudaki bir yükskik i pozisyonandırıırsa öni bir ısı rjksiyon ikanını garanti dr LHP nin yrçkiin karşı çaışabi ytnği, aynı zaanda uzay araştıraarına yönik yryüzü tstrinin yapıasını ükün kıar Uzay uçuş tst prograarının sınırayıı yüksk aiytri göz önün aındığında bunun büyük bir aantaj oduğu görüür Bu çaışada bir ısı drsi (LHP) nin sabit ha prforasının hsabı için atatiks bir od inniştir Mod ait sonuçar birbirindn farkı sıakıkar için riiştir ISI BORU DEVRELERİNİN TEMEL ÇALIŞMA PRENSİPLERİ Isı boru drri (LHPs); pasif, iki-fazı, tra aktarı ihazarı oup kndi kndirini çaıştırabi ytnğinddirr Isı boru drri ısı kaynağından faza ısıyı taşırar; örnğin, uzay girindki faydaı yük anarından düşük sıakıkı bir ısı dağıtı trtibatına ısıyı taşırar Baştan sona tü sıakık biri iitr içrisind uhafaza diir Soğutuu akışkanın sirküasyonunun sağanası ısının transfr dibisi için in göznki bir fiti yapıda ydana gn yüzy grii kutrindn yararanıır Bu aaça soğutuu akışkanın gizi buharaşa ısısı LHP tarafından kuanıır [KAYA] Şki 1 d görüdüğü gibi, tipik bir LHP, bir aporatör, bir rsroir, bir buhar sıı taşıa hattı, bir aşırı soğuta ünitsi, bir kondnsrdn ouşur Eaporatör iç yapısı prir bir fiti yapısına sahiptir Dng odası aporatör arasında öni bir iişki ardır Dng odası, aporator içind sıı soğutuu akışkanı uhafaza dr Dng odası aporatör hidrodinaik tra anada birbirrin bağıdırar Ana parçaar dışında ısı boru drrinin anar arası bağantıarı, pürüzsüz düzgün duarı boruara sağanır Isı, aporatör uyguanına aporatör dng odasının sıakıkarı birikt yüksir sıı soğutuu akışkan buharaşaya başar Mniski, aporatör fitiind sıı/buhar arafazında şkinir kapir güçri giştirir; buharı, buhar hattına oradan da kondnsr itr Isı kaynağından atıan ısı, soğutuu akışkanın sirküasyonu için sürüü kutri ouşturur dışarıdan bir popaaa güü grktirz İki fazı dng odası faza oan sıı soğutuu akışkanı dpoar LHP nin çaışa sıakığını kontro dr Drnin fonksiyonuna da dbisi için aporatör içindki fiti ksinik kapir bir basını bünysind giştiridir bu basınç drdki topa basınç kayıparını ynidir [KU] Sist topa basınç kayıparı, drdki hr bir anda ydana gn basınç kayıparının topaından ouşur, yani bunar; buhar hattı, sıı hattı, kondnsr, aşırı soğuta ünitsi, aporatör kanaarı, aporator fitii yrçkiin bağı oarak ouşan basınç kayıparıdır Tü bu basınç kayıparı aşağıdaki gibi ifad diir [KAYA]: P TOPLAM P VL + P LL + P C + P SC + P BAY,TUBE + P WICK + P V,GRV + P GRAVIVITY (1) Kapir basınç is: P ap σosθ/r () Burada, σ soğutuu akışkanın yüzy griii, r fitidki nisküs ğrisinin yarıçapı θ sıı soğutuu akışkan fiti yapının arasında buunan dğ açısıdır Eaporatörd ısı yükü arttıkça, küts dbi sistdki topa basınç kayıparı da artar Buna abn nisküs ğrisinin yarıçapı, topa sist basınç kaybına şdğr dğrdn daha yüksk kapir basını sağaak üzr azaır Mnisküs ğrisinin yarıçapı ısı kaybının artışıya, fitiin dik yarıçapına (r p ), şit ounaya kadar azaaya da dktir Bu koşuar atında fiti, aksiu kapir popaaa kabiiytin uaşır [KU]: P ap,ax σ osθ/r p (3) 8

ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI 83 Isı yükünd daha faza bir artış buhar ouşuunu yönndirir Fiti dönn aksiu sıı soğutuu akışkan aşırı dğrd buhar ouşturur, sistd dpri tkisi ouşturur, bu yüzdn nora koşuar atında sist çaıştırıdığında aşağıdaki ifad uhakkak sağanaıdır P ap,ax P TOTAL (4) Sii Hatti Dng Odasi Eaporator Fiti Buhar Kanaari Bayont Tupu Buhar hatti Asiri Soguta Unitsi Kondnsr Şki 1 LHP nin şatik göstrii (KAYA, 1999) 3 MATEMATİKSEL MODEL Bu çaışada, bir LHP nin sabit ha prforansı inniştir Soğutuu akışkan oarak aonyak, aporatörd d fiti azsi oarak sintrniş nik az kuanııştır LHP nin gotrisi is önik dış çapı 001905 uzunuğu 0441 oan siindirik tipt aporatördn ouşuştur Fitiin dik yarıçapı, gçirgnik dğri 40 10-14, göznkiik dğri 059, dış çapı 00181, iç çapı 00111, uzunuğu 04 dir H sıı h d buhar taşıa hatarı 046 uzunuğundadır Bunar düzgün pürüzsüz duarı oup dış çapı 554 10-3 duar t kaınığı 051 10-3 dir Kondnsr aşırı soğuta ünitrinin uzunukarı sırasıya 09144 015 dir yin sırasıya dış çaparı iç çaparı 79375 10-3 63119 10-3 dir Sıı buhar akışı sabit ha sıkıştırıaaz oarak aınıştır Eaporatörd fitiin taan sıı i doyuruduğu bu sıı soğutuu akışkanın ainar, sıı buhar küts dbisinin aporatörün ksni boyuna dğiştiği kabu diiştir 4 HESAPLAMALAR 41 Eaporatörd Mydana Gn Basınç Kayıparı Eaporatördki basınç kayıparı iki böü atında innir: Sıı akışına bağı oarak ydana gn basınç kayıparı buhar akışına bağı oarak ydana gn basınç kayıparı P P, + P, (5) 411 Sıı Akışına Bağı Oarak Eaporatörd Mydana Gn Basınç Kayıparı Sıı akış hızı gnd çok yaaş oduğu için, aporatör sıı iç özünd, sıı akışına bağı oarak ydana gn basınç kayıparı iha dibiir Sad fiti içindki sürtüny bağı kayıpar gözönünd buunduruur Aşağıdaki dnk Dary nin kanunundan d diiştir [WHITE]:

84 FATMA ÇANKA, İSMAİL ÇALLI dp, dr u K () r (6) Fitidki sıı hızı aşağıdaki gibi ifad diir: u dp () r dr (7) πl r, 1 (8) πl K r Fitidki sıı basınç kayıparı yukarıdaki dnkrin intgr disindn ydana giştir: rw dp, rw P, dr n (9) dr πl r K r Dtayı bnzr bir in Chi nin yaptığı çaışadan da innbiir [CHI] 41 Buhar Akışına Bağı Oarak Eaporatörd Mydana Gn Basınç Kayıparı Buhar kanaındaki buhar ortaaa hızı, ksn duruun bir fonksiyonu oup aşağıdaki gibi yazıır: z 1 u ( z) (10) n L A Burada, n aporatördki buhar kanaarının sayısıdır aporatörün gotrisin bağı oarak d diir: πrw n (11) s1 + s A kana ksit aanıdır aşağıdaki gibi yazıır: s1 s1t A [( rw + t) rw ] ( rw + t) (1) rw rw Buhar kanaının hidroik çapı is; 4A 4A Dh (13) P t + w Buhar akışının Rynods sayısı; u ( z) D h R, (14) P(z) A M(z) (z) t P dz d (z+dz)-(z) P(z+dz) A (z+dz) (z+dz) Şki Eaporatördki buhar akışı için bir kontro hai 84

ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI 85 Eaporatördki buhar akışına bağı basınç kayıparı, dinaik tsirr bağı oarak ouşan basınç kayıparının sürtün basınç kayıparının bir kobinasyonudur Şki d görün kontro hai için ontuun korunuu ifadsini grkidir: P ( z) A P ( z + dz) A P dz ( z + dz) u ( z + dz) ( z) u (z τ ) (15) Yukarıdaki dnkd τ sürtün katsayısıdır aşağıda görüdüğü gibi sürtün basınç kayıparına bağıdır: τ Pdz A dp,, f (16) Buhar akışı için sürtün basınç gradyanı şöy ifad diir; dp,, f f u ( z) (17) dz D Yukarıdaki dnkd, f sürtün faktörü oup, akışın Rynods sayısına bağıdır Lainar akış için; 64 f (18) R Türbüansı akış için, f apirik bağıntıardan d diir İyi biinn Basius ifadsin gör:, 05 0316 R, h f (19) Dnk (16) (17), dnk (15) t yrin konursa aşağıdaki şitik d diir: dp, dp,, f dz n L dz (0) A Lainar akış için basınç kaybı, 16 L L P + (1) n A Dh n A Türbüansı akış için is, 175 05 00575 L L P, + () 175 175 15 n A Dh n A 4 Sıı Hattında Mydana Gn Basınç Kayıparı Sıı hattında ortaaa sıı hızı Rynods sayısı aşağıdaki gibi ifad diir: U 4 (3) πd D U 4 (4) πd R

86 FATMA ÇANKA, İSMAİL ÇALLI Sıı hattındaki basınç kaybı: P P,f + P, (5) Burada, P,f sürtün kutrin bağı oarak ydana gn basınç kaybıdır P, is dirsk ğrd ydana gn basit basınç kayıparıdır Sürtün basınç kaybı aşağıdaki gibi ifad diir; L U P, f f (6) D Burada, L dirsk bükr dahi sıı hattının topa uzunuğudur Sürtün faktörü f akışın Rynos sayısına bağıdır dnk (18) (19) bnzr şkid ifad diir Sürtün basınç kayıparı; Lainar akış için, türbüansı akış için, P P Basit basınç kayıparı aşagıdaki gibi ifad diir: P, f, f, 18 L 4 πd 041L D i n i 1 S, i U 05 475 175 (7) (8) (9) Burada, S bükrin gotrik yapısına bağı basit kayıp katsayısı n d sıı hattındaki dirsk ya bükrin sayısıdır 43 Buhar Hattında Mydana Gn Basınç Kayıparı Buhar hattındaki buhar ortaaa hızı Rynods sayısı Aşağıdaki gibi ifad diir: Buhar hattındaki basınç kaybı U 4 (30) πd D U 4 (31) πd R P P, f + P, (3) Burada, P, f sürtün kutrin bağı oarak ydana gn basınç kaybıdır P, bükrd dirskrd ydana gn basınç kayıparıdır Sürtün basınç kaybı is; L U P, f f (33) D 86

ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI 87 18 L Lainar akış için 4 πd 041L Türbüansı akış için D 05 475 175 Basit basınç kayıparının ifadsi is: P, S i 1 i, i U (34) (35) (36) 44 Kondnsrd Mydana Gn Basınç Kayıparı Kondnsrd ydana gn basınç kayıparı buhar akışına, iki fazı akışa sıı akışına bağı oak üzr üç kısıdan ouşur (37) P P, + Ptp, + P, 441 Kondnsrd Buhar Akışına Bağı Oarak Ouşan Basınç Kayıparı Kondnsrdki buhar basınç kayıparının anaizi buhar hattındakin bnzktdir Lainar akış için basınç kayıparı aşağıdaki gibi ifad diir: türbüansı akış için; 18 L P, (38) πd, 4 05 475 175 041L, P, (39) D 44 Kondnsrd Iki-Fazı Akışa Bağı Oarak Ouşan Basınç Kayıparı İki-fazı bir akışta basınç kayıparının tahini için itratürd kuanıa rişi birçok od ardır Bu çaışada hoojn od hsapaaar için sçiiştir Hoojn od, sabit akış aanında sıkıştırıaaz ikifazı akış için aşağıdaki gibi ifad diir [CAREY]: dp dz φ o f D A o + A 1 1 dx dz Burada, x akışkanın kuruuğudur, φ is iki-fazı akış çarpanı, f d, kondnsrd sad sıı akışının o topa küts dbi i oduğu kabuüy ifad din sürtün faktörüdür Tü bunar aşağıdaki gibi ifad diir: z x (41) L, tp o (40)

88 FATMA ÇANKA, İSMAİL ÇALLI Lainar akış için, türbüansı akış için, Lainar akış için, türbüansı akış için, Rynods sayıarı is; f o 64 Ro 0 5 o { 0316 Ro (4) f (43) f tp 64 Rtp 0 5 tp { 0316 Rtp (44) f (45) ftp φ + o 1 1 x (46) f o D R o (47) A D R tp (48) A Yukarıdaki dnkd, iki fazı akış için fktif ortaaa hızdır nün n yaygın oarak kuanıan tanıı: x 1 x + (49) Kondnsrdki iki fazı akış bögsin bağı basınç kaybı aşağıdaki gibi ifad diir: 1 P tp, A 1 1 f o + D A L, tp 0 φ o dz (50) 443 Kondnsrd Sıı Akışına Bağı Oarak Ouşan Basınç Kayıparı Kondnsrd sıı akışına bağı oarak ouşan basınç kayıparı aşağıdaki gibi ifad diir: Lainar akış için; türbüansı akış için: 18 L P, (51) πd, 4 05 475 175 041L, P, (5) D 88

ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI 89 45 Aşırı Soğuta Ünitsind Mydana Gn Basınç Kayıparı Aşırı soğuta ünitsind ydana gn basınç kayıparı sıı hattında ydana gn basınç kayıparındaki gibi odniştir 5 SONUÇ DEĞERLENDİRME Bu çaışada bir ısı boru drsi (LHP) nin sabit ha prforansının hsabı için atatiks bir od inniştir Basınç kayıparı ısı boru drsinin akış hattı boyuna hsapanıştır Drdki hrbir anda ydana gn basınç kayıparı, sıı akış hızına bağı oarak dikkat inniştir, bu yüzdn topa basınç tk başına sıı hızının bir fonksiyonu oarak forü diiştir Isı boru drsinin (LHP nin) aporatörü içindki kapir basınç kaybı, ısı boru drsind topa aksiu basınç kayıparı oarak gözönün aınıştır Bu iişki, bir poinoina dnki ydana gtiriştir Bu da, sıı hızının doayısıya da küts dbinin dğrini hsap tk için çözüniştir Sonra LHP sisti tarafından transfr din ısının iktarı, küts dbi gizi buharaşa ısısı nrjisindn yararanıarak dğri hsapanıştır LHP tarafından taşınan nrji çaışa sıakığının bir fonksiyonu oarak hsapanıştır Eaporatördki basınç kaybının hsabı için h sıı h d buhar akışı ainar kabu diiştir Buhar akışının ainar kabu disinin ndni buhar kanaarının çok küçük oası kana sayısının faza oasıdır Buhar kanaarının içindki hız, akış hattı boyuna dri oarak artar Sıı hattında basınç kaybının hsabı için, soğutuu akışkanın akışı ainar oarak kabu diiştir buhar hattının akışı da türbüansı oarak gözönün aınıştır Kondnsrdki basınç kayıparının hsabında is, kondnsr uzunuğunun yarısına kadar aan safd soğutuu akışkan oan aonyağın buhar akışı, türbüansı akış oarak hsaba katııştır Kondnsrin griy kaan diğr yarı uzunuğundaki safd is soğutuu akışkanın sıı-buhar iki-fazı akışı tarafından doduruduğu kabuu i hsapar yapııştır Sıı akışının hat boyuna doya dğrri 0 dan 1 inr oarak dğişiştir İki-fazı akış türbüansı oarak kabu diiştir iki-fazı bögd basınç kayıparının hsabı için hoojn od kuanııştır Aşırı soğuta ünitsindki akış için soğutuu akışkanın akışı taan saf bir ainar sıı akışı oarak kabu diiştir Tü hsapaaar için Map V atatiks prob çöz anandıra sisti kuanııştır Sonuçar LHP prforans ğriri tü LHP sisti için sıakık sıı hızının dğişiin bağı oarak Şki 3 t çaışa sıakığına karşıık uyguanan güç dğrri oarak Şki 4 d göstriiştir [ÇANKA] 0,0800 4,5 0,0700 4 3,5 0,0600 Liquid Voity (/s) 0,0500 0,0400 0,0300 Hat Fow Rat Q, (kw) 3,5 1,5 0,000 1 0,0100 0,5 0,0000 00 0 40 60 80 300 30 340 360 Tpratur (K) 0 00 0 40 60 80 300 30 340 360 Tpratur (K) Şki 3 Tü LHP sisti için sıakık i sıı hızının dğişii Şki 4 Tü LHP sisti için ısı akısının sıakık i dğişii Çaışa sıakığı arttığı zaan, sıı yüzy grii dğri azaır bu yüzdn, kapir basınç dğri d azaır Sıı hattındaki basınç kayıparı sıı hızına bağı oarak hsapanıştır Çaışa sıakığı arttığı zaan, sıı hızı azaır bu sıı hattındaki basınç kayıparının azaası i sonuçanır Buhar hattındaki basınç kayıparı buhar

90 FATMA ÇANKA, İSMAİL ÇALLI iskozitsin bağı oarak hsapanıştır Çaışa sıakığı arttığı zaan, buhar iskozitsi d artar buna bağı oarak buhar hattındaki basınç kayıparının da arttığı göznir Şki 4 açıkça göstrktdır ki Q düzni oarak 50 K dn 310 K artar sonra 350 K kadar azaa göstrir Q zir dğrin 310 K d uaşaktadır 50 K dn 310 K kadar sıı basınç kayıparının azaışı kapir basınçtaki azaayı buhar basınç kayıparındaki artışı yönndirir 310 K dn 350 K kadar da kapir basınçtaki azaa buhar basınç kayıparındaki artış, sıı basınç kayıparındaki azaayı yönndirktdir 6 SEMBOLLER A Aan, D wik Fiti çapı, D h Hidroik çap, P Basınç kaybı, Pa P Kapir basınç, Pa P ap Kapir basınç kaybı, Pa P on Kondnsrdki basınç kaybı, Pa P ap Eaporatördki basınç kaybı, Pa P g Yrçkiin bağı basınç kaybı, Pa P iq Sıı hattındaki basınç kaybı, Pa P ap Buhar hattındaki basınç kaybı, Pa P WICK Fitidki basınç kaybı, Pa P TOTAL LHP dki topa basınç kaybı, Pa φ Kondnsrin iki-fazı akış çarpanı g Yrçkii isi, /s σ Soğutuu akışkanın yüzy griii, N/ f Dary nin sürtün faktörü h fg Gizi ısı, kj/kg K Gçirgnik, ya Dirnç katsayısı L Uzunuk, λ Gizi ısı, W Küts dbi, kg/s Soğutuu akışkanın dinaik iskozitsi, Ns/ n Eaporatördki buhar kanaarının sayısı N Ek dik açıkığı (ızgara) sayısı P Kapir basınç, Pa Maksiu kapir basınç, Pa P Q Isı akısı, W r Etkin kapir yarıçap, R Rynods sayısı Yoğunuk, kg/ 3 S Eaporatördki kana yükskiği, T Soğutuu akışkanın yr sıakığı, K θ Dğ açısı, dg x Kuruuk V Soğutuu akışkanın hızı, /s 90

ISI BORU DEVRELERİNDE TOPLAM BASINÇ KAYIPLARININ ARAŞTIRILMASI 91 7 KAYNAKLAR Cary, Van P, 199Liquid-Vapor Phas Chang Phnona, An introdution to th Throphysis of Vaporization and Condnsation Prosss in Hat Transfr Equipnt, Sris in Chia and hania Enginring, Tayor & Franis, Bristo, PA, USA Chi, S W, 1976 Hat Pip Thory and Prati A Sourbook, Th Gorg Washington Unirsity, MGraw- Hi Book Copany, Hisphr Pubishing Corporation, pp 3-77, USA Çanka, F, 000 PHD Thsis, Sakarya Unirsity, Sakarya, Turky Faghrı, A, 1995 Hat Pip Sin and Thnoogy, Tayor & Franis Pubishrs, USA Kaya, T, 1999 Mathatia Moding of Loop Hat Pips and Exprinta Vaidation, Journa of Throdynais and Hat Transfr, Vo 13, No 3, pp 314-30, Juy-Sptbr, USA Ku, J, 1993 Or Viw of Capiary Pupd Loop Thnoogy, HTD Vou 36 Hat Pips and Capiary Pupd Loops, ASME, NASA Goddard Spa Fight Cntr, Grnbt, Maryand, USA Ku, J, 1997 Rnt adans in Capiary Pupd Loop Thnoogy, AIAA Papr No 97-3870 Ku, J, 1999 Oprating Charatristis of Loop Hat Pips, NASA Goddard Spa Fight Cntr, Soity of Autooti In, 1999-01-007, USA Long, J B, Ohtrbk, Jay M, 1999 Transint/Cyi Hat Loads for Dua Copnsation Chabr Loop Hat Pips, 11th Intrnationa Hat Pip Confrn, Sptbr 1-16, 1999 and Siki Unirsity, 3-3-1 Kitaahi Kihijoji Musashino-shi, Tokyo 180-8633, JAPAN, 1999 Maıdanık, Y F, Vrshının, S, Khoodo, V, Dogır, J, 1985 Hat Transfr Apparatus, US Patnt No 451509 Ptrson, G P, 1994 An Introdution to Hat Pips: Moding, Tsting, and Appiations, Wiy Sris in Thra Managnt of Mirotroni & Etroni Systs Aan D Kraus&Ara Bar-Cohn, Sris Edi Txas, USA Whıt, Frank M, 1986 Fuid Mhanis, MGraw Hi In, Chaptr 6, pp 87-371, USA