Numerical analysis of fin effect in heat exchangers used in split air conditioners
Berkay Balkanlı, Ali Yurddaş, Yiğit AksoyDepartment of Mechanical Engineering, Engineering Faculty, Manisa Celal Bayar University, TurkeyIn this study, heat exchangers in split air conditioners which are one of the most used air conditioning system applications in our daily life are chosen as a subject. Most commonly used heat exchanger type is chosen. The mathematical model was validated. The effects of design parameters on thermal capacity and system efficiency have been examined numerically under real-like operating conditions. Although design parameters have a wide working area; variations on pipe diameter, horizontal and vertical distance between pipes, space between fins and fin thickness are examined in this study. The effects of the design variations on heat transfer, pressure decrease and flow velocity under laminar flow and certain boundary conditions were investigated using Finite Volume Methods software for this type of heat exchanger. Nusselt number and heat transfer amount depending on the convection coefficient are found after analyses. Considering these values new optimal design parameters are presented for revision of the heat exchangers.
Keywords: Split Air Conditioner, Heat Exchanger, Fin Effect, Computational Fluid Dynamics(CFD), Finite Volume MethodSplit klimalarda kullanılan ısı değiştiricilerinde kanatçık etkisinin sayısal analizi
Berkay Balkanlı, Ali Yurddaş, Yiğit AksoyManisa Celal Bayar Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, ManisaBu çalışmada, gündelik hayatımızda en çok kullanılan iklimlendirme sistem uygulamalarından biri olan split klimalardaki ısı değiştiricileri ele alınmıştır. En yaygın kullanılan ısı değiştiricisi tipi ele alınmıştır. Oluşturulan matematiksel modelin doğrulaması yapılmıştır. Gerçek çalışma şartlarına en yakın koşullar altında inceleme yapılarak tasarım parametrelerinin ısıl kapasiteye ve sistem verimliliğine olan etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Tasarım parametreleri geniş bir çalışma alanına sahip olmakla birlikte, bu çalışma kapsamında; boru çapı, borular arası dikey/yatay mesafe, kanatlar arası boşluk ve kanat et kalınlığı değişimi durumları için inceleme yapılmıştır. Düz kanat borulu ısı değiştiricisi modelinde, laminar akış ve belirli sınır koşulları altında tasarımsal değişimlerin ısı transferi, basınç düşüşü ve akış hızı üzerindeki etkileri Sonlu Hacimler Metodu kullanılarak incelenmiştir. Yapılan analizler sonucunda bulunan Nusselt sayısı, taşınım katsayısına bağlı olarak gerçekleşen ısı transferi miktarına göre optimum tasarım parametreleri iyileştirme önerisi olarak sunulmuştur.
Anahtar Kelimeler: Split Klima, Isı değiştiricisi, Kanatçık Etkisi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği(HAD), Sonlu Hacimler MetoduCorresponding Author: Ali Yurddaş, Türkiye
Manuscript Language: Turkish