4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ



Benzer belgeler
Adi Diferansiyel Denklemler NÜMERİK ANALİZ. Adi Diferansiyel Denklemler. Adi Diferansiyel Denklemler

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 1 ÇOKLU ISI DEĞİŞTİRİCİSİ DENEYİ

Deney No: 2. Sıvı Seviye Kontrol Deneyi. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ Dijital Kontrol Laboratuvar Deney Föyü Deneyin Amacı

Korelasyon ve Regresyon

ÖRNEK SET 5 - MBM 211 Malzeme Termodinamiği I

ÇOKLU REGRESYON MODELİ, ANOVA TABLOSU, MATRİSLERLE REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ,REGRES-YON KATSAYILARININ YORUMU

SAYISAL ANALİZ. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ. Sayısal Analiz. Doç.Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

YAYILI YÜK İLE YÜKLENMİŞ YAPI KİRİŞLERİNDE GÖÇME YÜKÜ HESABI. Perihan (Karakulak) EFE

4.4. SOĞUK SU DEPOLAMALI BİR İKLİMLENDİRME SİSTEMİNİN MODELLENMESİ VE BİLGİSAYARDA SİMÜLASYONU

Denklem Çözümünde Açık Yöntemler

İÇME SUYU ŞEBEKELERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ

ENERJİ. Isı Enerjisi. Genel Enerji Denklemi. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi 2007

FLYBACK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI VE ANALİZİ

Soğutucu Akışkan Karışımlarının Kullanıldığı Soğutma Sistemlerinin Termoekonomik Optimizasyonu

Asimetri ve Basıklık Ölçüleri Ortalamalara dayanan (Pearson) Kartillere dayanan (Bowley) Momentlere dayanan asimetri ve basıklık ölçüleri

ANADOLU ÜNivERSiTESi BiliM VE TEKNOLOJi DERGiSi ANADOLU UNIVERSITY JOURNAL OF SCIENCE AND TECHNOLOGY CiltNol.:2 - Sayı/No: 2 : (2001)

ALTERNATİF AKIM DEVRE YÖNTEM VE TEOREMLER İLE ÇÖZÜMÜ

5.3. Tekne Yüzeylerinin Matematiksel Temsili

UYUM ĐYĐLĐĞĐ TESTĐ. 2 -n olup. nin dağılımı χ dir ve sd = (k-1-p) dir. Burada k = sınıf sayısı, p = tahmin edilen parametre sayısıdır.

TÜRKİYE DEKİ 380 kv LUK 14 BARALI GÜÇ SİSTEMİNDE EKONOMİK YÜKLENME ANALİZİ

ZKÜ Mühendislik Fakültesi - Makine Mühendisliği Bölümü ISI VE TERMODİNAMİK LABORATUVARI Sudan Suya Türbülanslı Akış Isı Değiştirgeci Deney Föyü

Merkezi Eğilim (Yer) Ölçüleri

Tuğla Duvardaki ve Tesisattaki Isı Kaybının Yapay Sinir Ağları İle Belirlenmesi

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

bir yol oluşturmaktadır. Yine i 2 , de bir yol oluşturmaktadır. Şekil.DT.1. Temel terimlerin incelenmesi için örnek devre

Sıklık Tabloları ve Tek Değişkenli Grafikler

Öğretim planındaki AKTS TASARIM STÜDYOSU IV

Fizik 101: Ders 15 Ajanda

MAK 744 KÜTLE TRANSFERİ

ENDÜSTRİNİN DEĞİŞİK İŞ KOLLARINDA İHTİYAÇ DUYULAN ELEMANLARIN YÜKSEK TEKNİK EĞİTİM MEZUNLARINDAN SAĞLANMASINDAKİ BEKLENTİLERİN SINANMASI

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

X, R, p, np, c, u ve diğer kontrol diyagramları istatistiksel kalite kontrol diyagramlarının

DENEY 4: SERİ VE PARALEL DEVRELER,VOLTAJ VE AKIM BÖLÜCÜ KURALLARI, KIRCHOFF KANUNLARI

KURU TĠP SOĞUTMA KULELERĠNDE HAVANIN SABĠT MUTLAK NEM VEYA BAĞIL NEMDE ISINMASININ ANALĠZĠ

MATLAB GUI İLE DA MOTOR İÇİN PID DENETLEYİCİLİ ARAYÜZ TASARIMI INTERFACE DESING WITH PID CONTROLLER FOR DC MOTOR BY MATLAB GUI

ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN BİYOLOJİK ARITIMI VE ARITIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

kadar ( i. kaynağın gölge fiyatı kadar) olmalıdır.

Türk Dilinin Biçimbilim Yapısından Yararlanarak Türkçe Metinlerin Farklı İmgelere Ayrılarak Kodlanması ve Sıkıştırılması

YAPILARIN ENERJİ ESASLI TASARIMI İÇİN BİR HESAP YÖNTEMİ

Sürekli Olasılık Dağılım (Birikimli- Kümülatif)Fonksiyonu. Yrd. Doç. Dr. Tijen ÖVER ÖZÇELİK

( ) 3.1 Özet ve Motivasyon. v = G v v Operasyonel Amplifikatör (Op-Amp) Deneyin Amacı. deney 3

Üç Boyutlu Yapı-Zemin Etkileşimi Problemlerinin Kuadratik Sonlu Elemanlar ve Sonsuz Elemanlar Kullanılarak Çözümü

SAYISAL ÇÖZÜMLEME. Sayısal Çözümleme

Calculating the Index of Refraction of Air

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 8

SU İHTİYAÇLARININ BELİRLENMESİ. Suİhtiyacı. Proje Süresi. Birim Su Sarfiyatı. Proje Süresi Sonundaki Nüfus

Biyomedikal Amaçlı Basınç Ölçüm Cihazı Tasarımı

TEMEL DEVRE KAVRAMLARI VE KANUNLARI

1. KEYNESÇİ PARA TALEBİ TEORİSİ

SEK Tahmincilerinin Arzulanan Özellikleri. SEK Tahmincilerinin Arzulanan Özellikleri. Ekonometri 1 Konu 9 Sürüm 2,0 (Ekim 2011)

BÖLÜM 9 İKİ BOYUTLU PANEL YÖNTEMLERİ

dir. Bir başka deyişle bir olayın olasılığı, uygun sonuçların sayısının örnek uzaydaki tüm sonuçların sayısına oranıdır.

UZAY ÇERÇEVE SİSTEMLERİN ELASTİK-PLASTİK ANALİZİ İÇİN BİR YÖNTEM

TÜRKİYE DEKİ 22 BARALI 380 kv LUK GÜÇ SİSTEMİ İÇİN EKONOMİK DAĞITIM VE OPTİMAL GÜÇ AKIŞI YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ

HAFTA 13. kadın profesörlerin ortalama maaşı E( Y D 1) erkek profesörlerin ortalama maaşı. Kestirim denklemi D : t :

a IIR süzgeç katsayıları ve N ( M) de = s 1 (3) 3. GÜRÜLTÜ GİDERİMİ UYGULAMASI

PÜRÜZLÜ AÇIK KANAL AKIMLARINDA DEBİ HESABI İÇİN ENTROPY YÖNTEMİNİN KULLANILMASI

BETONARME YAPI TASARIMI

Betül BektaĢ Ekici Accepted: October ISSN : bbektas@firat.edu.tr Elazig-Turkey

TRİSTÖR VE TRİYAK HARMONİKLERİNİN 3 BOYUTLU GÖSTERİMİ VE TOPLAM HARMONİK BOZUNUMA EĞRİ UYDURMA

JFM316 Elektrik Yöntemler ( Doğru Akım Özdirenç Yöntemi)

Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, Eylül 2013, Malatya DOĞRUSAL KONTROL SİSTEMLERİ

Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün Hesabı Bakımından 1975 Deprem Yönetmeliği İle 2006 Deprem Yönetmeliğinin Karşılaştırılması

KARMAŞIK SAYILAR. Derse giriş için tıklayın...

Doğrusal Korelasyon ve Regresyon

MAK 311 ISI GEÇİŞİ YARIYIL SONU SINAVI

Kafes Yapıların Öğretme-Öğrenme Esaslı Optimizasyon Yöntemiyle Boyutlandırılması

İSTATİSTİK DERS NOTLARI

Sistemde kullanılan baralar, klasik anlamda üç ana grupta toplanabilir :

PROJE SEÇİMİ VE KAYNAK PLANLAMASI İÇİN BİR ALGORİTMA AN ALGORITHM FOR PROJECT SELECTION AND RESOURCE PLANNING

TE 06 TOZ DETERJAN ÜRETİM TESİSİNDEKİ PÜSKÜRTMELİ KURUTMA ÜNİTESİNDE EKSERJİ ANALİZİ

ANOVA. CRD (Completely Randomized Design)

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Bağımsız Model Blok Dengeleme için Model Oluşturma ve Ön Sayısal Bilgi İşlemleri

AĞIR BİR NAKLİYE UÇAĞINA AİT BİR YAPISAL BİLEŞENİN TASARIMI VE ANALİZİ

BÖLÜM 5 İKİ VEYA DAHA YÜKSEK BOYUTLU RASGELE DEĞİŞKENLER İki Boyutlu Rasgele Değişkenler

Çelik Yapıların Öngörülen Göreli Kat Ötelemesi Oranına Göre Enerji Esaslı Tasarımı *

Basel II Geçiş Süreci Sıkça Sorulan Sorular

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi DÜZ DİŞLİ ÇARKLARIN SONLU ELEMANLAR METODU İLE MODELLENMESİ

Deprem Tepkisinin Sayısal Metotlar ile Değerlendirilmesi (Newmark-Beta Metodu) Deprem Mühendisliğine Giriş Dersi Doç. Dr.

SPOR BİYOMEKANİĞİNDE MODELLEME ve KARŞILAŞILAN SORUNLAR

İNTEGRAL DENKLEM METODU (IEM) KULLANILARAK MMIC DEVRELERİN ANALİZİ

Rasgele Değişken Üretme Teknikleri

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Farklı Varyans. Var(u i X i ) = Var(u i ) = E(u i2 ) = σ i2. Eşit Varyans. Hata. Zaman

MİNİMAL SİSTEMLERDE DURUM GERİBESLEMESİ İLE KUTUP ATAMA PROBLEMİNİN NÜMERİK ANALİZİ

Kİ KARE ANALİZİ. Doç. Dr. Mehmet AKSARAYLI Ki-Kare Analizleri

6. NORMAL ALT GRUPLAR

Kİ-KARE TESTLERİ A) Kİ-KARE DAĞILIMI VE ÖZELLİKLERİ

Makine Öğrenmesi 10. hafta

GÜNEŞ ENERJİLİ BİR SULAMA SİSTEMİNDE BOOST KONVERTERDEN BESLENEN ARM SÜRÜCÜ SİSTEMİNİN ANALİZİ

Şiddet-Süre-Frekans Bağıntısının Genetik Algoritma ile Belirlenmesi: GAP Örneği *

DİNAMİK ANALİZ PROBLEMLERİ İÇİN YENİ BİR ADIM ADIM SAYISAL ÇÖZÜMLEME YÖNTEMİ

NİTEL TERCİH MODELLERİ

Bulanık Mantık ile Hesaplanan Geoid Yüksekliğine Nokta Yüksekliklerinin Etkisi

uzayında vektörler olarak iç çarpımlarına eşittir. Bu iç çarpım simetrik ve hem w I T s formuna karşılık gelir. Buna p u v u v v v

Obtaining Classical Reliability Terms from Item Response Theory in Multiple Choice Tests

DENEY 8 İKİ KAPILI DEVRE UYGULAMALARI

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

Transkript:

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana 4.5. SOĞUTMA KULELERİNİN BOYUTLANDIRILMASI İÇİN BİR ANALIZ Asaf Varol Fırat Ünverstes, Teknk Eğtm Fakültes, Elazığ Mazhar Ünsal Gazantep Ünv. Mühendslk Fakültes, Gazantep ÖZET Bu teblğde, soğutma kulesndek suyun ve havanın karşıt akışlı olması hal çn, soğutma kules enerj ve kütle sakımı fadeler yazılarak soğutma kulesndek entalp ve nem oranı dağılımı problemlernn formülasyonu verlmştr. Problem formülasyonundan kapalı çözüm elde edleblmes çn gerçekç fzksel varsayımlar yapılmış ve soğutma kulesndek hava proses çn geçerl bast, kapalı ve yaklaşık cebrsel fadeler elde edlmştr. AN ANALYSIS FOR SIZING OF COOLING TOWERS ABSTRACT Condtons for energy and mass conservaton nsde a counter flow coolng tower are reported. These condtons represent the problem formulaton for enthalpy and humdty rato dstrbutons nsde a counter flow coolng tower. Physcally realstc assumptons are ntroduced to obtan closed form approxmate algebrac solutons descrbng the most ar flow process nsde a counter flow coolng tower. 805

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana GİRİŞ m w, m a W SU HAVA m W, m a W Şekl 6: Karşıt Akışlı Soğutma Kules ve Enerj Blançoları İçn Kontrol Hacm Soğutma kulelernn boyutlandırılması hakkındak teknk blgler klmlendrme sstemlernn tasarımında gerekldr ve bu nedenle önem taşımaktadırlar. Soğutma kulelernn analz ve boyutlandırılmaları çn lteratürde kuramsal yöntemler mevcuttur. Kaynak [l] de karşıt akışlı br soğutma kulesnde neml hava entalpsnn kule çndek değşmnn hesaplanması ve soğutma kulesnn boyutlandırılması çn br formülasyon le sayısal çözüm yöntem verlmştr. Pratk mühendslk hesaplamalarında se sayısal hesaptan zyade bast formüllerden yararlanılması tasarımda zaman kazanılması ve çabuk sonuca gdleblmes çn önemldr. Sayısal yöntemle hesaplamanın uzun zaman alması ve pratk olmaması nedenleryle, bu çalışmada, soğutma kulesndek neml hava entalps ve nem oranının kule boyunca değşmn veren cebrsel br kapalı formül elde edlmştr. Soğutma kulesnn boyutlandırılması çn Kaynak [] de kule çndek su debs/hava debs oranının farklı değerler çn farklı analzler yapılmış ve farklı Çözümler verlmştr. Bu çalışmada se su debs/hava debs oranının 806

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana bütün değerlernde kule boyutlandırması çn geçerl tek br cebrsel kapalı fade elde edlmştr. Şekl 4 de gösterlen soğutma kules kontrol elemanında üst nokta nds le alt nokta se l nds le gösterlecektr. Soğutma kulesnde su le neml havanın karşıt akışlı oldukları varsayılacaktır. Soğutma kules tasarımında, soğutulacak olan suyun kuleye grş ve çıkış tasarım sıcaklık değerlernn blnmes gerekldr. Atmosferk tasarım hava şartının da belrlenmes le soğutma kules boyutlandırılması çn gerekl özelk blgler tamamlanmış olur. Soğutma kules denklemlernn eldes çn havanın akış yönünde ve sonsuz küçüklükte br kontrol elemanı alınacaktır. Kontrol elamanı üzernde enerj ve kütle blançoları yapılarak soğutma kules neml havası çn aşağıdak eştlkler elde edlr [l]. m a d=m w d w + w dm w () m a d=h( - )da () m a cw=h(w -W) (3) Soğutma kules analzlernde su damlacıktan çnde tekdüze sıcaklık olduğu var sayılmakta ve damlacık sıcaklığıyla su/neml hava ara yüzey sıcaklığı eşt kabul edlmektedr[l,]. Bu tbarla, pskometrk dyagramın doymuş neml hava çn geçerl zaf rutubet eğrsnden yararlanılarak d =fd w (4) cwj=gd w (5) fadeler yazılacaktır. Soğutma kules çndek hava proses çn (4) ve (5) numaralı eştlklerdek f ve g katsayılarının yaklaşık olarak sabt kaldıktan varsayılacaktır. Ayrıca, daha önce yapılmış olan analzlere uyumlu 807

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana olarak () numaralı eştlktek dm w term küçük olduğundan hmal edlecektr. ANALİZ () numaralı fadenn soğutma kules grş ve çıkış noktalan arasında ntegral alınarak =ı +M(İ W, - w, ) (6) eştlğ elde edlr. () numaralı eştlğn türev alınır, d; term (4) ve () numaralı fadeler yardımıyla yok edlrse d dx ( n ) ad türevl denklem elde edlr. (7) numaralı denklem x = 0 da = ve d/dx d dx =, başlangıç şartları kullanılarak çözüldüğünde 0 (7), ( n ) x { e } (8) n bulunur. (3) numaralı denklemn türev alındıktan sonra dw termnn (5),(4) ve () numaralı eştlkler yardımıyla yok edlmesyle d W dx dw dx gn { f, } e ( n ) x ad türevl denklem bulunur. (9) numaralı denklemn x = 0 da W = W ve dw/dx = W, -W başlangıç şartları kullanılarak çözülmesyle } (9) W W, n )} x ( n ) x { W W, ( n e e (0) 808

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana fades bulunur. (8) numaralı fade x çn çözülüp (0) numaralı fadeden x değşken yok edlrse soğutma kules çndek neml havanın proses eğrs çn W n W, n { W W, ( n )} [ n ] [ n ] (),, bulunur. ÖRNEK PROBLEM Elde edlmş olan denklemlern uygulamasını göstermek çn Kaynak [] de ncelenmş olan örnek problem ele alınacaktır. Karşıt akışlı kulede soğutulması gereken suyun soğutma kulesne grş ve çıkış sıcaklıkları 35C ve 30C olsun. Bu su sıcaklıklarındak arayüzey doymuş hava entalpler, =9.54 ve, = 99.96 olur. Atmosferk havanın kuleye grş entalps ı = 76.6 ve nem oranı W = 0.05 olsun. Su debsnn hava debsne oranını m w /m a = l kabul edelm. Problemn tanımındak verlerden lk önce g/f oranı hesaplanacaktır. 30C ve 35C sıcaklıklarda W, = 0.073 ve W, = 0.0366 değerler pskometrk dyagramdan veya hesap yoluyla bulunur. Bu değerler kullanarak g f W 0.0366 9.54 0.073 99.96 0.000344 () bulunur, n sayısı çn n = m a f/m w = m a f/c w m w = 5.96/4.86 =.433 bulunur. Ayrıca 809

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana = g(, )/f(n -) = 0.000344 (99.96-76.7)/(,433 - ) = 0.0778 bulunur. Bu parametrelern () numaralı denklemde yerlerne konulmasıyla neml hava proses eğrs çn nem oranını entalpnn fonksyonu olarak veren aşağıdak fade elde edlr. W0-0.0046 + 0.00035 0.00495 [-0.356 + 0.077] -.4 (3) Bu fade kullanılarak neml havanın pskometrk dyagram üzerendek proses eğrsn çn aşağıdak değerler bulunur. İ 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 00 W 0.04 0.067 0.09 0.0 0.033 0.05 Neml havanın soğutma kulesnden çıkış entalps (6) numaralı denklemden İ = 97.53 olarak hesaplanır. Buna göre havanın kuleden çıkış nem oranı W = 0.04 olacaktır. Soğutma kulesnn boyutlandırılması (8) numaralı denklemden tespt edleblr. (8) numaralı denklem x çn çözülürse x ln n ( )( n ), (4) elde edlr. (4) numaralı denklemden x = 0.76 bulunur. Bu değer Kaynak [] de ekle edlmş olan sonuca eşttr. (4) numaralı eştlkte ( - ı ) term (6) numaralı eştlk yardımıyla yok edlrse aşağıdak (5) numaralı fade elde edlr. x ln n M ( w, w,)( n ), (5) 80

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana SONUÇLAR Lteratürdek mevcut çalışmalarda soğutma kules çndek neml havanın proses eğrsnn tayn ancak sayısal çözüm yöntemleryle yapılablmektedr. Bu teblğde soğulma kules çndek neml havanın proses eğrs çn kapalı br cebrsel fade elde edlmştr. Sunulan kapalı fade, pratktek uygulanablrlğnn yanında, klmlendrme sstemlernn smülasyonu yapılan blgsayara dayalı araştırmalarda da kolaylıkla kullanılablecektr. Elde edlen (5) numaralı denklemdek kapalı çözüm soğutma kulesnn transfer brmler sayısını soğutma kulesne gren ve soğutma kulesnden çıkan su sıcaklıkları, soğutma kulesne gren havanın entalps le hava ve su deblernn fonksyonu olarak vermektedr. SİMGELER A h w M m a m w n x W W : Isı ve kütle aktarım yüzey alanı : Külle taşınım katsayısı : Neml hava entalps : Ara yüzey doymuş hava entalps : Su entalps : m w /m a : Kuru hava debs : Su debs : m a f/m w : ha/m a : Nem oranı Arayüzey doymuş hava nem oranı İNDİSLER Kule alt noktası Kule üst noktası 8

Ünsal M.; Varol, A.: Soğutma Kulelernn Boyutlandırılması İçn Br Kuramsal 8 Mayıs 990, S: 8-85, Adana KAYNAKLAR. F.C. McQuston and J.D. Parker, Heatng Ventlatng and ar Condutonng Analyss and Desgn, John Wley and Sons, New York, 980, 45 468. H.Jaber and R.L. Webb, Desgn of Coolng Towers by the Effectveness NTU Method, Journal of Heat Transfer, (989), 837 843 8