Otomobil radyatörlerinin ısıl performansına etki eden parametrelerin nümerik incelenmesi

Abstract

Enerji verimliliği konusu son yıllarda hakkında en çok çalışma yapılan konuların başında gelmektedir.Otomotiv sektöründe de bu konu üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu bağlamda, otomobil soğutma sisteminin enönemli elemanlarından biri olan otomobil radyatörünün ısıl performansının arttırılması, aynı boyuttaki birradyatörün daha verimli çalışmasının sağlanması önemli bir çalışma konusudur. Otomobil radyatörleri kompakt,çapraz akışlı, sudan havaya ısı değiştiricileridir. Bu çalışmada radyatörün eni ve b oyu sabit tutularak, borusayısının, boru çapının, hava hızının, soğutucu akışkan hızının, kanatçık sayısının ve kanatçık malzemesininradyatörün ısıl performansına ve etkenliğine, hava ve soğutucu akışkan tarafındaki basınç kayıplarına etkisiANSYS – Fluent programı kullanılarak nümerik olarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda; hava hızı arttıkça, borusayısı arttıkça, boruların çapı büyüdükçe, kanatçık sayısı arttıkça radyatörün etkenliğinin dolayısıyla ısılperformansının arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca kanatçık malzemesi olarak alüminyum yerine bakır kullanılmasınınısıl performans açısından daha iyi bir seçenek olduğu gözlemlenmiştir.

Recently, the issue of energy efficiency is one of the most studied topics. This issue is ever-increasing investigated in automotive sector. In this context, improving thermal performance and heat transfer effectiveness of an automobile radiator which are the most important components of the automobile cooling system, are very important subject of study. Automobile radiator that is a compact cross-flow water to air heat exchangers. In this study, while the length and width of the radiator kept constant, the effect of number of tubes, diameter of tubes, velocity of air, number of fins and the material of fins into the radiators thermal performance and effectiveness were numerically investigated using ANSYS Fluent. In conclusion; with increasing the air velocity, the number of the tubes, diameter of the tube and the number of the fins, it is observed that radiators effectiveness was increased, consequently thermal performance was increased. Additionally, it is also observed that, instead of aluminium, using copper as a material of fin is a better option for thermal performance.