Effect of Use of Turbulators with Different Angled Fins in Gas-Fired Boiler on Heat Transfer

OpenAlex Turkish

Endüstriyel tesislerde çok sık kullanılan ısı değiştiriciler farklı sıcaklıklardaki iki akışkanı birbirine karıştırmadan ısı transferini gerçekleştiren cihazlardır. Isı değiştiricilerinde kullanılan türbülatörler ısı transferinde iyileşmeler sağlamaktadır. Kazanlarda türbülatörler duman borularına uygulanmakta olup, duman gazlarına türbülans kazandırmakta ve duman gazlarının yüzey ile olan temasını artırarak ısı transferini arttırmaktadırlar. Bu çalışmada bir gaz yakıtlı kazanda, farklı açılı kanatçıklara sahip türbülatörler 3. geçiş borularına eklenerek deneyler yapılmış ve türbülatör kanatçık açısı değişiminin ısı transferine ve baca gazı çıkış sıcaklığına etkisi araştırılmıştır. Ayrıca hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi yapan Solidworks Flow Simulation programı üzerinde analiz yapılarak deneyler doğrulanmıştır. Deneyde 3 farklı kanatçık açısına (15°, 20°, 25°) sahip türbülatörler kullanılmaktadır. Deneyde kullanılan kazan 3 geçişlidir. İlk geçiş yanmanın ilk gerçekleştiği yer olup 2. geçiş ve 3. geçiş ile birlikte yakıt bacaya gitmektedir. Boru dış çapı 42.4 mm ve boru iç çapı 36 mm, boru boyu 1720 mm olan 3. geçiş borularına 12 adet türbülatör konulmuştur. Deneyde su giriş sıcaklığı 50°C ve su çıkış sıcaklığı 70°C olacak şekilde ayarlanmıştır. Deney sonucuna göre türbülatör kanatçık açısındaki değişimin ısı transferine ve baca gazı çıkış sıcaklığına etkisi gözlemlenmiştir. Elde edilen deney ve Solidworks Flow Simulation analizi sonucuna göre baca gazı çıkış sıcaklığının en düşük değerine kanatçık açısı 25° açıya sahip türbülatörle ulaşılırken, en fazla ısı transferi kanatçık açısı 25° olan türbülatör ile elde edilmiştir. Elde edilen deney sonucuna göre en iyi verim %97,6 ile kanatçık açısı 25° olan türbülatörden elde edilmiştir.