Tez No İndirme Tez Künye Durumu
119454 Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır. Yayınlanma izni olmayan tezlerin basılı kopyalarına Üniversite kütüphaneniz aracılığıyla (TÜBESS üzerinden) erişebilirsiniz.
An Assessment of theoretical modeling for in-tube condensation in the presence of air / Hava ile birlikte olan tüp-içi yoğuşmanın kuramsal modelinin değerlendirilmesi
Yazar:FAHRİ AĞLAR
Danışman: PROF.DR. A. ORHAN YEŞİN
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Konu:Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin:Gazlar = Gases ; Hava = Air ; Kuramsal model = Theoretical model ; Tüp = Tube ; Yoğuşma = Condensation
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2002
176 s.
oz HAVA İLE BİRLİKTE OLAN TÜP-İÇİ YOĞUŞMANIN KURAMSAL MODELİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Ağlar, Fahri Doktora, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. A. Orhan YESİN Eylül 2002, 176 sayfa Bu çalışmada, tüp-içi yoğuşmada havanın etkisinin kuramsal modellenmesi değerlendirilmiştir. Model, iki-akışkan modeline dayanmaktadır. Havanın, sıvı- buhar/hava karışım ara yüzeyinde, ısı ve kütle transferine olumsuz etkisi, durağan film teorisi kullanılarak ele alınmıştır. Sıvı filmden kopmalar ve kopan parçacıkların tekrar sıvı filme yapışması, kütle transferinden yoğuşmanın etkilenmesi ve ara yüzey dalgalanması gibi olası diğer etkiler de ayrıca dikkate alınmıştır. Korunum denklemleri, birinci derece adi diferansiyel denklem sistemi oluşturacak şekilde düzenlenmiş ve sistemin sayısal olarak integrali alınmıştır ve bu amaçla, FORTRAN 77 dilinde yazılmış, FLYCON olarak isimlendirilen bir bilgisayar programı yazılmıştır. Model, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, Kalifornia Üniversitesi- Berkeley ve Orta Doğu Teknik Üniversitesi veri bankaları kullanılarak sınanmıştır. Hesaplanan ve deneysel olarak bulunan, buhar akış hızı, yığık sıcaklık ve yoğuşma ısı transfer katsayıları gibi sistem parametrelerinin karşılaştırılması, sabit giriş hava oram ve sabit giriş sistem basıncı olarak iki farklı grupta yapılmıştır. Hesap edilen ve deneysel buhar akış hızlan arasındaki sapmalar %0,6 ile %26,7 aralığındahesaplanmıştır. Diğer taraftan, hesap edilen ve deneysel yığık sıcaklıkları arasındaki sapmalar ise %0,27 ile %2,4 aralığında değişmektedir. Deneysel ısı transfer katsayıları, genellikle soğutucu suda yapılan enerji dengesine dayanmaktadır. Fakat, kuramsal yaklaşımda bu, tüp-içi ısı ve kütle transfer dirençleri düşünülerek hesaplanmaktadır. İki farklı hesaplama yöntemine karşın, hesap edilen ve deneysel ısı transfer katsayıları karşılaştırılmış ve en düşük sapma %10,2 olarak bulunurken, en yüksek sapma %56,4 olarak belirlenmiştir. Genellikle, sapmalar iki-fazlı akış için kullanılan deneysel eşilişkilerin hata oranlan aralığındadır. Anahtar Kelimeler: Yoğuşma, Yoğuşmayan gaz, İki-akışkan model, Durağan film teorisi, Sayısal integral. vı
ABSTRACT AN ASSESSMENT OF THEORETICAL MODELING FOR IN-TUBE CONDENSATION IN THE PRESENCE OF AIR Ağlar, Fahri Ph. D., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. A. Orhan YESİN September 2002, 176 pages In this study, an assessment of theoretical modeling for in-tube condensation in the presence of air is investigated. The model is based on the two-fluid model. The inhibiting effect of air on the heat and mass transfer at the condensate-vapor/air interphase is treated by using the stagnant film theory. Other possible effects are also taken into consideration such as the entrainment, the deposition, the suction, and the interfacial roughness. The conservation equations are arranged such that a system of coupled first order ordinary differential equations is formed and is numerically integrated. For this purpose, a computer code, which is called FLYCON and is written in FORTRAN 77 language, is developed. The modeling is tested against three different data bases of the Massachusetts Institute of Technology (MIT), the University of California at Berkeley (UCB), and the Middle East Technical University (METU). The comparison of the predicted and experimental system parameters such as the water vapor (steam) flow rate, the bulk temperature, and the condensation heat transfer coefficient is carried out in two different categories that are the constant inlet air mass fraction case and the constant inlet system pressure mcase. The deviations between the predicted and the experimental steam flow rate are calculated in the range of 0.6% and 26.7%. On the other hand, the deviations between the predicted and experimental bulk temperature vary in the range of 0.27% and 2.4%. The experimental heat transfer coefficient calculation is generally based on the energy balance performed at the cooling water, however, in theoretical approach it is estimated by considering the in-tube heat and mass transfer resistances into account. Despite of these two different calculation methodologies, the comparison between the predicted and experimental heat transfer coefficients is performed and while the minimum deviation is found as 10.2%, the maximum deviation is determined as 56.4%. Generally, the deviations are in the range of empirical correlation used in two-phase flow. Keywords: Condensation, Noncondensable gas, Two-fluid model, Stagnant film theory, Numerical integration. IV