Isı Değiştirici Performansının Deney Tasarımı Metoduyla Analizi

Yıl 2018, Cilt: 18 Sayı: 3, 1174 - 1180, 30.12.2018

Ceyda Kocabaş , Ahmet Fevzi Savaş

Öz

Bu çalışmada; havadan havaya atık ısı geri kazanımının gerçekleştirildiği bir sistemde, ısı transferini gerçekleştirmek üzere sisteme yerleştirilen plakalı bir ısı değiştiricinin ısıl performansını etkileyen faktörler araştırılmıştır. Bu amaçla; ısıl performans göstergesi olarak etkenlik değeri seçilmiştir. Hava akış hızı, taze ve egzoz havası giriş sıcaklıkları olmak üzere üç farklı faktör belirlenmiştir. Sonra her bir faktör için ikişer düzey seçilmiştir. Analizlerde istatistiksel deney tasarım yöntemlerinden biri olan L8 (23) tam faktöriyel deney tasarımı kullanılmıştır. Hava akış hızının diğer faktörlere göre ısıl etkenlik üzerinde daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Tüm faktörler ve etkileşimleri pareto grafiği üzerinde önem derecelerine göre listelenmiştir. Daha düşük hava hızı, daha düşük taze hava giriş sıcaklığı ve daha yüksek egzoz havası giriş sıcaklığında daha yüksek etkenlik değerine ulaşılabileceği vurgulanmıştır. Bu doğrultuda mevcut koşullar içinde belirtilen sistem için en uygun çalışma parametreleri; taze hava giriş sıcaklığı için 0°C, hava hızı için 1.2 m/s ve egzoz hava giriş sıcaklığı için 40°C olarak tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Deney tasarımı, Plakalı ısı değiştirici, Atık ısı geri kazanımı

Kaynakça

• Altınışık, K., Abdulkarim, A.H., Özen, D.N. and Resitoğlu, I.A., 2012. Numerical modeling of thermal performance of a compact heat exchanger for latent heat recovery from exhaust flue gases. Journal of Trends in the Development of Machinery and Associated Technology, 16, 11, 139-142.
• Eker, B., 1998. Havalandırmada kullanılabilecek çapraz akımlı plakalı ve petekli tip ısı eşanjörlerinin tasarımı ve yapımı. Doktora Tezi, Osmangazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ, 80.
• Jungi, D., Yi, Z., Gengtian, L. and Weiwu,&.X., 2013. Experimental study of wavy fin aluminum plate fin heat exchanger. Experimental Heat Transfer Forestry, 26, 4, 384-396.
• Kılıç, B., 2008. Plakalı ısı eşanjörlerinin ısıtma ve soğutma uygulamaları için optimum çalışma şartlarının araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 62.
• Kocabaş C., 2014. Farklı malzemelerden imal edilmiş plakalı ısı değiştiricilerin atık ısı geri kazanım performanslarının deneysel analizi. Yüksek Lisans Tezi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilecik, 102.
• Kocabaş C. and Savaş A.F., 2015. Comparison of waste heat recovery performances of plate-fin heat exchangers produced from different materials. Contemporary Engineering Sciences, 8, 11, 453-466.
• Kotcioglu I., Cansiz A. and Khalaji M. N., 2013. Experimental investigation for optimization of design parameters in a rectangular duct with plate-fins heat exchanger by Taguchi Method. Applied Thermal Engineering, 50, 604-613.
• Mardiana, A. and Riffat S.B., 2013. Review on physical and performance parameters of heat recovery systems for building applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, 174-190.
• Nasif M., AL-Waked R, Morrison G. and Behnia M., 2010. Membrane heat exchanger in HVAC energy recovery systems, systems energy analysis. Energy and Buildings, 142, 1833-1840.
• Niu JL and Zhang LZ, 2001. Membrane-based Enthalpy Exchanger: material considerations and clarification of moisture resistance. Journal of Membrane Science, 189, 179-191.
• Qi Z., Chen J. and Chen Z., 2007. Parametric study on the performance of a heat exchanger with corrugated louvered fins. Applied Thermal Engineering, 27, 539–544.
• Şahin B., and Demir A., 2008. Performance analysis of a heat exchanger having perforated square fins. Applied Thermal Engineering, 28, 621-632
• . Şirvancı, M., 1997. Kalite İçin Deney Tasarımı Taguçi Yaklaşımı. Literatür Yayınları, İstanbul, 26-27.
• Yaïci W., Ghorab M. and Entchev E., 2013. Numerical analysis of heat and energy recovery ventilators performance based on CFD for detailed design. Applied Thermal Engineering, 51, 770-780.