Türbülanslı cebri konveksiyonla ısı geçişi sağlayan ısıl sistemlerin ekserji ekonomik analizi
| dc.contributor.advisor | ||
| dc.contributor.author | Eryener, Doğan | |
| dc.date.accessioned | 2014-02-25T07:55:58Z | |
| dc.date.available | 2014-02-25T07:55:58Z | |
| dc.date.issued | 2003 | |
| dc.department | Enstitüler, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı | en_US |
| dc.description.abstract | Sunulan tezde, türbülanslı cebri konveksiyonla ısı geçişi sağlayan ısıl sistemler arasında, mühendislik uygulamalarında en çok kullanılan ısı değiştiricilerinin, ekserji analizi ve ekserji ekonomik optimizasyonu yapılmıştır. Birinci aşamada, ısı değiştiricilerinde ekserji analizi yapılmıştır. Ekserji kaybı bağıntısı boyutsuzlaştırılmış ve etkinlik ile ısı geçiş birimi sayısı için, maliyet analizi yapılmaksızın, termodinamik optimumu veren eşitlikler elde edilmiştir. Isı değiştirici boyutlarının, ekserji kaybına etkisi incelenerek, sıcak ve soğuk akışkanların akış geometrilerinin optimizasyonu yapılmıştır. Isı değiştiricilerinde sabit ekserji kaybı ile ısı geçişi arasındaki ilişki incelenerek, optimum etkinlik ve ısı geçiş birimi sayısının belirlenmesi için yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Isı değiştiricilerinin hazırlık tasarımı aşaması için, geometrik parametrelerin ekserji kaybına etkisi, ayrıntılı olarak irdelenmiştir. Isı değiştirici tasarımı, çok değişkenli ve kısıtlamalı bir problem olarak ele alınmış ve çözümleme, doğrusal olmayan programlama teknikleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Doğrusal olmayan programlama ile ısı değiştirici boyutları, çeşitli işletme kısıtlamalarına göre, sabit ısı geçiş yüzeyi, sabit hacim, sabit yüzey ve hacim kısıtlamaları için minimum ekserjiyi verecek şekilde belirlenmiştir. İkinci aşamada, ısı değiştiricilerinin ekserji ekonomik optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Mevcut yöntemlere göre daha rasyonel sonuçlar veren bir yaklaşım geliştirilerek, farklı akış düzenlemelerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Ekserji ekonomik optimizasyon yaklaşımının, ısı değiştirici tasarımının hazırlık aşamasında uygulanabilmesi için, ticari olmayan bir bilgisayar yazılımı geliştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Ekserji analizi, Ekserji Ekonomik Optimizasyon, Isı Değiştirici Tasarımı SUMMARY This thesis presents the exergy analysis and exergoeconomic optimization of the heat exchangers which are the most commonly used engineering applications among the thermal systems providing heat transfer with turbulent forced convection. At the first stage of the study, heat exchangers were analyzed by employing the exergy analysis method. The exergy loss equation was obtained in the non-dimensional form. The effectiveness and Ntu equations providing the thermodynamic optimum were obtained without performing cost analysis. The influence of the dimensions of a heat exchanger on exergy loss was analyzed and the flow geometries of the hot and cold streams were optimized. In light of the analysis of the relevance between the rates of fixed irreversibility and the maximum possible heat transfer, a new approach was proposed to obtain optimum effectiveness and Ntu. The influence of the geometrical parameters on exergy loss was examined in detail for the preliminary design stage of the heat exchanger. Heat exchanger design was recognized as a constrained multivariable problem and solved by employing the non-linear programming methods. Heat exchanger dimensions with respect to the minimum exergy loss were determined by using the non-linear programming for area, volume, and combined area and volume constraints by regarding various operational constraints. At the second stage of the study, the exergoeconomic optimization of the heat exchanger was performed. An optimization approach providing more rational results in comparison to methods currently used was proposed and the different flow arrangements were compared by using this method. A non-commercial computer software was developed for the sake of applying the exergoeconomic optimization method to the preliminary design stage of a heat exchanger. Keywords: Exergy analysis, exergoeconomic optimization, heat exchanger design | en_US |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14551/77 | |
| dc.identifier.yoktezid | 136511 | en_US |
| dc.language.iso | tr | en_US |
| dc.relation.publicationcategory | Diğer | en_US |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en_US |
| dc.subject | Isıl Sistemler | en_US |
| dc.subject | Isı Değiştiriciler | en_US |
| dc.subject | Makine Mühendisliği | en_US |
| dc.title | Türbülanslı cebri konveksiyonla ısı geçişi sağlayan ısıl sistemlerin ekserji ekonomik analizi | en_US |
| dc.type | Master Thesis | en_US |
| dc.type.description | No: 0134756 | en_US |
