Isı Transferi

[KoJiRo]

DOĞAL VE ZORLANMIŞ KONVEKSİYON ISI TRANSFERİ ÜNİTESİ Endüstüryel ısı esanjörleri ve ilgili ekipmanları çoğunda kostürüksiyon ve doğal ya da zorlanmış ısı transferi aynı anda oluşmaktadır. Bu durumda, ısı transfer katsayılarının ölçümü ve belirlenmesi düz ve genişletilmiş transfer yüzeylerinin yerleştirildiği bir hava kanalındaki ısı akısı ve sıcaklık profilinin incelendiği test cihazı ile yapılır. Düşey kanal , hava sıcaklığı ve hızının kolay ölçülmesini şekilde ve ayrıntılı inceleme için , ısıtılmış belirli boyutlardaki değişik yüzey modüllerinin hava akımına tutulmasını sağlayacak şekilde kurulmuştur. Kanalın üst tarafına yerleştirilmiş bir fan , zorlanmış konveksiyon deneyleri için hava akımını sağlar. Bağımsız bir konsol , sıcaklık ölçümü , güç kontrolünü ve fan hız kontrol devresini içerir. Buna uygun olarak ölçüm ölçüm aletleri ile birlikte deney ünitesine bağlanır. Sıcaklık ölçümü oC olarak doğrudan sayısal okumalı termistor sensörler (sezici, 0,1 oClik farklılıktan etkilenmektedir) ile yapılır. Hava hızı, kanala yerleştirilmiş, taşınabilir(portatif) bir anemometre ile ölçülür. Güç kontrol devresi 0-100 watt aralığında sürekli değişir bir elektriki güç sağlamaktadır. Mevcut ünite ile, doğal ve zorlanmış konveksiyon ısı transferi katsayıları : - Düz bir yüzey - Silindirik kanatlı yüzey - Üçgen kanatlı yüzey Havanın yukarıya doğru akışı, kanalın üst kısmına yerleştirlmiş değişik hızlı bir fan (21) ile sağlanmaktadır. Doğal yada zorlanmış durumda, kanal içindeki havanın hızı, kanal duvarına takılı tutulan portatif bir anemometreden (2) okunur. Anemometre sensörü (169 kanalın duvarı boyunca ölçüm alabilir. Bir termistör probu (6), silindirik ve üçgen değiştirici yüzey sıcaklıklarının yanısıra giren ve çıkan hava sıcaklıklarının da ölçümünü sağlar. Bu sıcaklıklar kanal duvarındaki deliklere probun sokulması ile ölçülür. Bir elektirik konsolu (8), deney sırasında değiştiriciye sağlanan gücü gösteren ve kontrol eden dijital (sayısal) okumalı bir güç regülatörünü içerir. Değiştirici konsola güç kablosu (10) ile bağlanır. Flexıbıl bir kabloya (6) nağlanmış bir termistor probunun kullanılması ile, dijital olarak sıcaklık okunur. Cihaza gelen güç konsolunun arkasına bağlanmış bir elektrik kablosu (9) ile sağlanır. DOĞAL YA DA ZORLANMIŞ KONVEKSİYON ISI TRANSFERİ ÜNİTESİ İLE YAPILAN DENEYLER 1- Doğal konveksiyonda yüzey sıcaklığı ve güç arasındaki ilişkiyi göstermek 2- Zorlanmış konveksiyonda yüzey sıcaklığı ve güç arasındaki ilişkiyi göstermek 3- Yüzeyden ısı tranferini iyileştirmek için, genişletilmiş yüzeylerin kullanılmasını göstermek 4- Genişletilmiş bir yüzey boyunca sıcaklk dağlımını göstermek 5- Doğal konveksiyonda düz bi yüzey ve yatay konumdaki bşir yüzeyin karşılaştırılması Biz yukarıda 1 numara ile belirtilen doğal konveksiyonda yüzey sıcaklığı ve güç arasındaki ilişkiyi gösterme deneyini yaptık. 1- Düşey bir yüzeden doğal konveksiyon 2- Düşey bir yüzeden zorlanmış konveksiyon 3- Doğal/Zorlamnmış konveksiyon-sabit kesitli(silindirler) 4- Doğal/Zorlamnmış konveksiyon-değişken kesitli (üçgen kanatlar) 5- Yatay bir düz yüzeyden doğal konveksiyon GENEL DENEY SIRASI 1- Çevre hava sıcaklığını(ta) not edin, 2- Fan kontrolünü ayarlayın ve hızı kontrol edin, 3- Wattmetre yaklaşık 80-90 Wı gösterecek şekilde ısıtıcı güç kontrolünü ayarlayın, 4- Dijital termometreden okunan sıcaklığı (th)nın artışını gözle ve bu sıcaklık yaklaşık 45oC olunca, gücü sıfıra getir. Görülecektir ki, ısıtıcı sıcaklığında sıfıra gelecektir. 5- Yaklaşık 50 oCde sıcaklığı dengelemek için ısıtıcı kontrolünü dikkatlice ayarlayın ve okumalar kararlı olduğu zaman, güç girdisini Q, ve ısıtıcı sıcaklığını th, not edin, 6- Bu işlemleri max. 90 oClik bir sıcaklığa kadar, ısıtıcı sıcaklığını azar azar artırılması durumunda tekrarlayın. DOĞAL KONVEKSİYON: Bu durumda fan düğmesi kapatılmalıdır. Anemometrenin sıfır hızını gösterip göstermediğini kontrol edin. ZORLANMIŞ KONVEKSİYON: Fan hızı, hava hızındaki artışlara okuma aralığı sağlamak üzere konur...