Sıvıdan sıvıya gövde borulu bir ısı değiştirgecinin bilgisayar yardımıyla optimizasyonu
Computer aided optimization of a shell-and-tube type liquid to liquid heat exchanger
Yazar: TAHSİN ENGİN
Danışman: PROF.DR. FAHRİ DAĞLI
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1995
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Isı değiştiriciler = Heat exchangers ; Isı geçişi = Heat transfer ; Maliyet = Cost ; Tasarım = Design

Özet:
ÖZET Yüksek Lisans Tezi SIVIDAN SIVIYA GÖVDE BORULU BİR ISI DE?İŞTİRGECİNİN BİLGİSAYAR YARDIMI İLE OPTİMİZASYONU Tahsin ENGİN Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Danışmam : Prof. Dr. Fahri DA?LI Aralık 1995, 57 sayfa Bir ısı değiştirgecinin en ekonomik şekilde tasannu, ısı transfer yüzey alanı ile her iki akışkanın basınç kayıplarından dolayı ortaya çıkan enerji tüketimleri arasında optimum denge kurulabilmesine bağlıdır. Isı değiştirgeci optimizasyonu, tasarım üzerinde etkili fazla sayıda parametre bulunmasından dolayı, oldukça karmaşık ve iteratif bir mühendislik problemidir. Özellikle optimum basınç kayıplarının elde edilmesi, optimizasyonun temelini oluşturmaktadır. Bu çalışmada, endüstride oldukça geniş uygulama alam bulunan ısı değiştfrgeçlerinin optimum tasarımı ele alınmıştır. Kullanılan optimizasyon yöntemi; ekipmanın ilk yatırım ile işletme maliyetini ifade eden toplam maliyet fonksiyonun minimize edilmesinden ibarettir. Bu çalışma, akışkanların proses boyunca faz değiştirdiği yoğuşturucu ve buharlaştırıcı gibi ısı değiştirgeci tiplerini kapsamamaktadır. ıııÖZET (devam ediyor) Buna karşılık sıvıdan sıvıya, sıvıdan gaza ve gazdan gaza ısı aktarımının söz konusu olduğu turn ısı değiştirgeci tipleri için bu yöntemin kullanımı son derece pratiktir. Çalışmanın başında ısı değiştirgeçleri ile ilgili genel bigüer verilerek daha sonra yöntemin, Gövde-Boru Tipi Isı Değiştirgeçleri için uygulaması yapılmıştır. Ardından optimimum tasarım hesaplamaları QuickBASIC dilinde yazılan bir bilgisayar programına dönüştürülmüştür. Ancak, bu yöntemi kullanarak bir m değiştirgecinin optimum şekilde boyuüandınlabilmesi, esas alman maliyet fonksiyonlarının objektif olarak belirlenmiş olmasına bağlıdır. Bu nedenle, yöntemin maliyet bazında güvenirliği, ısı değiştirgecinin ve akım makinalannın maliyetlerini ifade eden fonksiyonların, gerçek maliyet değerlerini verebilmesiyle sınırlanmaktadır. Anahtar Sözcükler : Isı Değiştirgeci, Optimizasyon Isı değiştirgeci tasarımı, Isı değiştirgeci maliyeti Bilim Kodu: 625.04.01; 625.04.02; 625.04.03; 625.05.02 rv

Abstract:
ABSTRACT Master of Science Thesis COMPUTER AIDED OPTIMIZATION OF A SHELL-AND-TUBE TYPE LIQUID TO LIQUTO HEAT EXCHANGER Tahsin ENGİN Zonguldak Karaelmas University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering Thesis Advisor: Prof. Dr. Fahri DA?LI December 1995, 57 pages The most economical design of the heat exchangers depends upon an optimum balance between the heat transfer area and the energy consumption arising because of the pressure drop of streams in the both sides of the exchanger. Heat exchanger optimization is, therefore, a complex and iterative engineering problem due to too many parameters affecting the final design. Such an optimization process is basically based on the determination of the optimum pressure drops. In tins study, optimum design of the heat exchangers commonly used in industry is investigated. The optimization method describes a minimization process of tile total cost function that includes capital and power consumption costs of the heat exchange system. And it is observed to be valid and very practical for the heat exchanger types, in the case that heat transfer takes place from liquid to liquid, from liquid to gas and from gas to gas between the heat transfer area in the absence ofABSTRACT(continued) phase changes; although this technique is not applied to those which have phase changes like condenser, evaporator etc. In order to obtain an optimal design, the fundamentals of the technique are, first, introduced and applied to shell-and-tube heat exchanger design. In addition to mat, optimum design calculations was converted into me computer program in QuickBASIC. It is stated mat the optimal sizing of a heat exchanger using this method, depends on the precise determination of the cost functions used. It should be noted that the cost reliability of mis method depends directly on the realistic determination of the cost functions of the heat exchanger and that of the flow equipment. Key Words : Heat Exchanger, Optimization Heat exchanger design, Heat exchanger cost Science Code : 625.04.01; 625.04.02; 625.04.03; 625.05.02 VI