İki fazlı akışlarda türbülatörlerin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the turbulators in two-phase flows
Yazar: YEŞİM SOLAK
Danışman: PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
İki fazlı akışın tercih sebebi ısı transfer katsayısının tek fazlı akışlara göre daha yüksek olmasıdır.Nükleer reaktörler,uzay teknolojileri rafineriler,buhar üreticileri ve buna benzer birçok uygulamada iki-fazlı akış kullanılmaktadır. Bu çalışma iki-fazlı akış sistemlerindeki olumsuz etkilerin giderilmesine yönelik daha önce çalışılmış olan konik sarımlı yaylara ilaveten aynı türbülatör üzerine çapıazalan ve artan yönde konik sarımlı yayın bir boru elemanı olarak etkilerinin deneysel olarak incelenmesi ve daha önce yapılmış olan çalışmalarla kıyaslanmasını amaçlamaktadır.
Bu deneysel çalışmadatest kısmı;iç çapı 17,6mm, dış çapı 25mm olan düzyataybir boru içerisinde zorlanmış konveksiyonlu kaynamalı iki fazlı akış sisteminden oluşmuştur.Bu sistemde boru içi ısı transferi iyileştirme elemanı olarakkonik sarımlı yay dizilerinden oluşan elemanın akış kararsızlıklarına etkileri incelenmiş ve daha önce yapılmış olan çalışmalar ile kıyaslanmıştır. Akışkan giriş debisiparametre olarak seçilereksabit çalışma basıncı, sabit giriş sıcaklığı, sabit ısıl güç ve çıkış kısıtlayıcısı şartlarında konik yayların yaptıkları etkiler ve bu etkilerin daha önce yapılan çalışmalar ile arasındaki farklar araştırılmıştır. Deneyler esnasında bir adet ısı transfer yüzey konfigürasyonu kullanılmıştır.
Yapılan deneyler sonucunda belirli kütlesel debideısıl güç arttıkça basınç düşümünün de arttığı gözlenmiştir.Kullanılan iki farklı boruda basın düşümünün yüksek olduğu borunun Boru-2 (yay adımı:10mm olan artan azalan yönde sarılmış konik yay dizisi) olduğu görülmüştür.Daha önce kullanılan ısı transfer iç yüzey elemanları ile yapılan deney sonuçları ile kıyaslandığında da Boru-2 'deki basınç düşümünün fazla olduğu görülmüştür.

Abstract:
The preference of two-phase flow is that the heat transfer coefficient is higher than single-phase flows. Two-phase flow is used in nuclear reactors, space technology refineries, steam generators and many other applications. This study aims to experimentally examine the effects of conical winding springs on the same turbulent as a pipe element in addition to the previously studied conical winding springs in order to eliminate the adverse effects in the two-phase flow systems and to compare them with previous studies..
In this experimental study, the test part consisted of forced convection boiling two-phase flow system with an inside diameter of 17.6 mm and an outer diameter of 25 mm.In this system, the effects of the cone-wound spring arrays on the flow instabilities are investigated and compared with the previous studies.Fluid inlet flow rate was selected as a parameter, fixed working pressure, constant input temperature, constant thermal power and output restrictor in the conditions of the effects of conical springs and the effects of these effects were investigated previously.One heat transfer surface configuration was used during the experiments.
As a result of the experiments, it was observed that the pressure drop increased with the increase of the thermal power at the certain mass flow. In the two different pipes used, the pipe with a high drop in the pressure was the Pipe-2 (spring step: 10 mm with the decreasing decreasing conical spring array). Previously used heat transfer When compared with the test results with surface elements, it was seen that the pressure drop in Pipe-2 was high.