Duman Gazı Kanallarında lsı Transferi Osman F. GENCELİ 1944 yılında doğdu. 1966 yıl ı nda İTÜ. Makina Fakültesi'nden mezun oldu. 1974 yılında doktor, 1980 yı lında doçent, 1988 yılında profesör ünvanlarını aldı. Halen i.T.ü. Makina Fakültesi'nde öğretim üyesi olarak çalışmaktad ır . 20 HEA T TRANSFER iN FLUE OUCTS Abstract: Tlıe coellicient ol heat transfer increases with an increase in ltue velocity. The result is that the /ıeating surlace becomes smaller and the cosı is lowered. On /he otlıer hand, high flue velocity increases tlıe pressure drop in the flue ducts and increases /he energy requirement ta overcome the greaterresistance olthe gas patlı. Far this reason the optimal velocity of the flue gases can be lound by reclınical and economical calculation. This calculation is described in the presented article. Özet: Duman gazının hızı artııkça ısı transferinde film katsayısı artmaktadır, bunun sonucunda ısıtma yüzeyleri küçülmekte. yatırım masrafları azalmaktadır. Buna karşılık diğer taraftan yüksek gaz hızlarında gaz kanalla rındaki basınç kaybı da artmakta ve bu kaybı yenmek için daha fazla aspiratör (veya vantilatör) gücüne ihtiyaç vardır. Bu nedenle optimum duman gazının hız değeri bir ıeknikekonomik değerlendirme ile bulunabilir. Sunulan yazı bu değerlendirmeyi açıklamaktadır. 1. GİRİŞ Özellikle doğal gaz yakan sistemlerde ısı transferinin önemli bir kısmının taşınım (konveksiyon) ile olması nedeniyle, yanına hacminden (ocaktan) sonraki kısımların (taşınım yüzeylerinin) projelendirilmesinde çok dikkat etmek gerekir. Bütün ısı değiştiricilerincle olduğu gibi, taşınımla ısı geçişinin daha fazla olduğu gaz yollarında (duman bonılarında) ısı transferi ile yük kaybı arasında çok yakın fiziksel ve ekonomik bir ilişki vardır. Belirli bir ısı gücü içinduman gazı hızının artırılması, ısı geçişindeki film katsayısını artırırve daha küçük yüzeyli(kompakt) ısı transfer cihazlarının imalatı gerçekleştirebilir. Bu ilk bakışta hem imalatçıya hem de kullanıcıya çok cazip gelen bir husus olabilir. Fakat duman gazı hızının aıtması, önemli bir sakınca olan yük kaybının ela artması na neden olur. Bu ise vantilatör, aspiratör güçlerinin büyümesine dolayısı ile işletme masraflarının artmasını gerektirir. Bu yüzden diğer ısı değiştiricilerindeki gibi ısı taşınımının ağırlıkta okluğu duman borularının dizaynında ısı transferi ile yük kaybı daima birlikte gözönüne alınmalı ve sistem için en uygun çözüm aranm::ılıdır. [sı taşınımı ile yük kaybı arasında doğrudan bir bağıntı yazmak mümkün değilse ele film katsayısı ve yük kaybının ayrı ayrı hıza bağımlılığı, h= Cı yo.sı-o.75 .6p= C2 V2 (1) (2) şeklinde ifade edilebilir. Bu eşitl iklerde h(W /m2 °C) film katsayısını, .6p (Pa) yük kaybını, V( m/s) akış hızını, C1 ve½ orantı katsayılarını göstermektedir. lki bağıntının birleştirilmesi ile film katsayısı ile yük kaybı arasında .6p= c 112,7-3.3 (3) bağıntısı yazılabilir. Bu bağıntılardan görüldüğü gibi, hız arttıkça taşınımla ısı geçişi artmasına karşılık yük kaybı da film katsayısının yaklaşık üçüncü kuvvetiyle büyümektedir. Bu değerlendirmenin ışığı altında kompakt cihazları dizayn etmek için ısı taşınım yüzeyle rini küçültmek gayesi ile hızın istenildiği kadar artırılamayacağı ortaya çıkmaktadır. Bu durumda yatırım masraOarı ile işletme masrafları ve ısı transfer cihazının kullanıldığı yer gözönüne alınarak bir optimizasyon yapmak gerekir. 2. ÖRNEK HESAP Duman borularında duman gazı hızı ile yük k:ıybının ve ısı transfe rinin nasıl değiştiğini açıklayabilmek için aşağıdaki sayısal örnek gözönüne
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=