Düşey Kanallarda Doğal Isı Taşınımı

Abstract

Bu çalışmada; doğal ısı taşınımının özeti verildikten sonra, farklı kesitli düşey kanallarda doğal ısı taşınımı formülleri Elenbaas denklemleri yardımıyla elde edilmiştir. C++ ile Elenbaas denklemlerini baz alan bir program yazılmıştır. Bu program, merkezi ısıtma sistemlerinde kesit ve ölçü saptamada kullanılabilir niteliktedir. Yine pratik ısıtma uygulamalarında en iyi ısı değerlerini veren profilin seçimi için değişik kesitli profiller ele alınmış ve C++ ile toplam ısı geçişi ve birim kütledeki toplam ısı geçişi değerleri hesaplatılmıştır. Bu değerler bir tabloda verildikten sonra, grafikler üzerinde kıyaslamalar yapılmıştır. Bu çalışmanın sonucu olarak; tüm şartlar için geçerli olan genel bir optimizasyon metodu bulunamamıştır. Ancak bu tip pratik uygulamalarda kullanılmak üzere iki farklı karar kriteri belirlenmiştir. Bunlardan ilki; belirli boyutların genişlik, birim kütle başına ısı gücü, birim radyatör uzunluğu başına ısı gücü gibi tek veya çok amaçlı optimizayondur. Diğeri ise; verilen ısı gücü ve profil ölçülerindeki su kanalı çapı, profil genişliği, et kalınlığı gibi boyut kısıtlamaları dikkate alınarak optimum geometrinin tespitidir.

In this study; after giving a brief summary of free convection, the formulation of heat dissipation by free convection in different cross-sections of vertical tubes is obtained by using the equations of Elenbaas formulation. Then a computer programme, based on the Elenbaas formulation, is written in C++. This programme can be used in applications of central heating units to determine the cross-sections and dimensions. By objecting to find the best profile for practical applications, different cross-sectional profiles are formed and total heat transfer & total heat transfer in per unit mass is calculated again with a computer programme in C++. These values are compared on charts. As a result of this study, a general solution for all conditions couldn't be found but two different decision criteria to use in applications are determined. One is to optimize the system according to heat transfer in per unit mass, heat transfer in per unit length etc. The other is to obtain the optimum geometry in given heat capacity or profile dimension by applying the constraints such as profile diameter, profile width, profile cross-section etc.