Tesisat Dergisi 285. Sayı (Eylül 2019)

86 Tesisat / Eylül 2019 tesisat.com.tr Kontrol hacmindeki ısı transferi aşağıdaki denklemle açıklanabilir; U 0 burada toplam ısı transferi katsayısı olmaktadır. Burada ℎ w sprey suyu ile boru dış yüzeyi arası ısı transfer katsayısıdır ve deneysel yöntemler ile bulunan korelasyondan elde edilmektedir. k s boru malzemesine bağlı iletim katsayısı ve ℎ p boru içerisinde akan akışkan ile boru arası ısı transfer katsayısıdır. d o ve d i sırası ile boru dış ve iç çapı olmaktadır. [7] Sprey suyu ısı değiştirici üzerinden akarken, karşıt ola- rak akan hava ile ara yüzde ısı ve kütle transferi gerçekleşir. Sprey suyu ve hava ara yüzündeki toplam enerji transferi, buhar konsantrasyonundaki farktan ve ısı farkından dolayı ısı transferine bağlı olarak kütle transferi ile ilişkili bir entalpi transferinden oluşur. [7] Toplam ısı transferi; dQ m gizli ısı ve dQ c duyulurısı transferitoplamını kapsamak- tadır. Gizli ısı transferi; Duyulur ısı transferi; Denklemler yerine konularak gerekli sadeleştirmeler yapıldığında toplam ısı transferi; Olarak bulunmaktadır. Buradaki ifadesi Lewis Faktörü olarak adlandırılır. Buharlaşmalı soğutmada ısı trans- ferinin kütle transferine oranı olarak tanımlanmaktadır. Lewis Faktörü’nün değeri 1 olarak kabul edildiğinde; Sprey suyu – hava ara yüzünde gerçekleşen ısı transferi ile sprey suyunun ısısı havaya aktarılmaktadır; olmaktadır. Havanın entalpi değişimi bu denklem ile çözdürülebilmektedir. 3.4. Toplam Enerji Dengesi Soğutma kulesinin toplam enerji dengesi şu şekilde yazıl- maktadır; [7] Burada dQ s , sprey suyunun ısı transferi olmaktadır. Sprey suyu sıcaklığı dağılımının tüm kule içerisinde sabit olduğu ve ısı kayıplarının ihmal edildiği kabulü ile buradaki dQ s terimi yok olmaktadır. Diğer bir ifade ile ısı değiştiricisinin üzerinden akan sprey suyunun her noktada eşit sıcaklıkta olduğu kabulü yapılmaktadır Isı değiştiricinin üst sıralarında, proses suyunun yüksek sıcaklığı ve entalpisi yükselmiş hava sebebi ile sprey suyu sıcaklığı artar. Spreylenen su, ısı değiştiricinin alt sıralarına ilerlerken, entalpisi ve sıcaklığı düşük hava ile karşılaşarak ısısını havaya aktarmaktadır. Son durumda, proses suyunun enerji transferi havaya olan enerji transferine eşit olmaktadır. 3.5. Kütle Dengesi Kapalı çevrim soğutma kulelerinde, havaya kütle transferi olmaktadır. Sprey suyu-hava ara yüzeyinden sprey suyu buharlaşmaktadır. Buharlaşan su miktarı; [1] Hava debisi ile kuleye giren ve çıkan havanın nemmiktarı farkı çarpımından elde edilir. Buharlaşan su miktarı kadar soğutma kulesinin havuzuna su beslemesi yapılmalıdır. 4. EES YAZILIMI İLE KAPALI ÇEVRİM SOĞUTMA KULESİNİN TERMODİNAMİK MODELLEMESİ 4.1. Girdiler EES programında ilk olarak sıcaklıklar ve debiler tanım- lanmıştır. Kuleye giriş sıcaklığı, tahmini çıkış suyu sıcaklığı, MAKALE