Ağır ticari araçlarda radyatör kapasitesinin deneysel olarak tayini
Determine radiator capacitance experimentally at heavy commercial trucks
Yazar: HÜSEYİN FURKAN SÖNMEZ
Danışman: DOÇ. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Sunulmakta olan deneysel çalışmada, ağırlıkça %50 etilen glikol ve %50 su karışımı olan soğutucu akışkan kullanılmıştır. Fiziksel özellikleri birbirinden farklı olan dört kompakt radyatörün performansları bu çalışmada incelenmiştir. Isı değiştiricilerindeki borular ve panjurlu kanatlar alüminyum olarak üretilmiştir. Kullanılan borular, geleneksel tarzda değillerdir. Isı transferini iyileştirebilmek için özel olarak üretilmişlerdir. Bir ve iki numaralı radyatörlerde 80 adet boru, üç ve dört numaralı radyatörlerde 86 tane boru mevcuttur. Deneyler sırasında, akışkanın radyatörlere giriş sıcaklığı 107 °C ve fandan gelen havanın giriş sıcaklığı 40 °C'de sabit tutulmuştur. Borulardan geçen akışkanın debisi 2,5 kg/s ile 4,5 kg/s arasında değiştirilmiştir. Geçen havanın hızı ise 1,5 m/s ile 12 m/s arasında değiştirilmiştir. 
Deneylerden elde edilen veriler ile akışkanın debisinin, havanın hızının ve radyatörün geometrisinin ısı transfer hızına, basınç düşüşüne ve toplam ısı taşınım katsayısına olan etkileri mevcut çalışmada sunulmaktadır. Ardından, radyatörün tasarımının deney şartlarındaki performansını ve radyatörün toplam ısı transfer katsayısını bulmak için Etkinlik-NTU yöntemi kullanılarak radyatörlerin performans analizleri yapılmıştır. Analitik sonuçlar ile radyatör üzerinde yapılan deneysel veriler karşılaştırılmış ve onaylanmıştır. Ağır ticari araçların radyatörlerindeki basınç düşümünün analitik hesabında kullanılan f_  sürtünme katsayıları da incelenmiştir.

Abstract:
In the experimental study presented, a refrigerant with a mixture of 50% ethylene glycol and 50% water was used. The performance of the four different compact radiators with air cooling was determined. The pipes and louvered fins in the heat exchangers are made of aluminum. The pipes used were not conventional, so the pipes were not in cylindrical shapes. However, they were specially designed to improve the heat transfer. There are 80 pipes in first and second radiators and 86 pipes in third and fourth radiators. During the experiments, the inlet temperature of the fluid in the radiators was kept constant at 107 °C and the inlet temperature of the air from the fan was kept constant at 40 ° C. The flow rate of the fluid passing through the radiator is changed from 2.5 kg/s to 4,5 kg/s. The speed of the air is changed from 1.5 m/s to 12 m/s.  The data obtained from the experiments and the effects of the flow rate of the fluid, the velocity of the air and the geometry of the radiator on the heat transfer rate, pressure drop, and total heat transfer coefficient are presented in the present study. Then, the radiators were analyzed by using the Effectiveness-NTU method to find out the efficiency of the radiator design in the test conditions and the overall heat transfer rate of the radiator. Analytical results and experimental data on radiator were compared and approved. f_  the friction coefficients used in the analytical calculations of the pressure drop in these radiators of heavy commercial vehicles were also investigated.