Farklı jet ve çarpma plakası özelliklerinde çarpmalı akışkan jetlerinin ısı transferi ve akışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2012

Öğrenci: SİNAN ÇALIŞKAN

Danışman: ŞENOL BAŞKAYA

Özet:

Carpmal. jetler .s.t.lmak veya so.utulmak istenen yuzeylerde carpan ak..kan jetleridir. Carpmal. jetler yuksek .s. ve kutle transferinin istenildi.i birçok uygulamalarda kullan.ld.. Bu cal..man.n ilk bolumunde, coklu dairesel carpmal. ak..kan jetlerin ortalama ve yerel .s. transferi ozellikleri Reynolds say.s. ve jet-plaka mesafesine ba.l. olarak deneysel olarak incelendi. Parametrik cal..mada Reynolds say.s. ve boyutsuz jet-plaka aras.ndaki mesafe s.ras.yla 2000-10000 ve 2-12 aras.nda de.i.tirildi. Maksimum ortalama Nusselt say.s. H/d=2fde elde edildi ve H/dfnin artmas.yla azald.. .kinci bolumde, duzgun dizilimli eliptik ve dikdortgen jetlerin duz bir yüzey uzerindeki ayr.nt.l. .s. transfer olcumleri termal kamera kullan.larak incelendi. Eliptik ve dikdortgen jetlerin en-boy oranlar. 1, 2 ve 0,5 uc farkl. de.erleri ile jet Reynolds say.s.n.n 2000-10000, jet-plaka mesafesi 2-10 aras.nda de.i.ti.i durumda .s. transfer performans. du.unuldu. Sonuc olarak eliptik ve dikdortgen geometrilerin ozellikle durma bolgesinde pasif bir .s. transferi art.r.m mekanizmas. olarak kullan.labilece.i sonucuna var.ld.. Ucuncu bolumde, dairesel carpmal. jet dizilimleri taraf.ndan daralangeni.leyen bicimli kanatc.klar (DG-BK) ve V bicimli kanatc.klar (V-BK) uzerindeki .s. transfer olcumleri termal kamera kullan.larak incelendi. Hem VBK hemde DG-BK bicimleri 45o olarak du.unuldu. Duvar boyunca .s. transferinde farkl. kanat yuksekliklerinin etkileri cal...ld.. Deneyler esnas.nda, Reynolds say.s. 2000-10000, jet cap.n.n kanatc.k yuksekli.ine oran. 0,6-1,2 ve jet-plaka aras.ndaki mesafe 2-12 aras.nda de.i.tirildi. Kanatc.kl. yuzeylerin .s. transfer sonuclar. duz plaka ile kar..la.t.r.ld.. En iyi .s. transfer performans. VBKfl. yuzeylerde elde edildi. V-BK plakada ortalama Nusselt say.s. duz plakalara gore %4-%26,6 oran.nda art... goruldu. Kanatc.kl. yüzeylerde ortalama Nusselt say.s. icin korelasyonlar geli.tirildi. Dorduncu bolumde, duz ve V-BK yuzeyler uzerindeki ak.. alan. Lazer-Doppler Anemometrisi (LDA) sistemiyle deneysel olarak cal...ld.. Herbir H/d durumunda, profiller x/d=0-6 bolgelerinden topland.. Carpma plakas. boyunca farkl. s.n.r tabaka profilleri H/d=3 ve 12fde V-BK ve duz plakal. Yüzeyler uzerinde elde edildi. Radyal ve eksenel h.z ve turbulans yo.unluklar. V-BK ve duz plakalarda tan.mland.. Du.uk jet-plaka mesafeleri icin turbulans kinetik enerji uretimi V-BKfl. yuzeylerde duz plakalarla kar..la.t.r.ld...nda daha yuksek oldu.u goruldu. H/d=3 icin, V-BKfl. yuzeylerdeki radyal h.zlar duz yuzeylerle kar..la.t.r.ld...nda daha yuksek oldu.u goruldu. Fakat H/d=12 icin radyal h.zlar tum x/d bolgelerinde neredeyse de.i.medi. Son bolumde, say.sal cal..malar coklu jet dizilimlerinden dolay. ak.. da..l.m. ve .s. transferi etkileri gercekle.tirildi. X yonunde jetler aras. mesafe 3d, 4d, 5d ve y yonunde sabit 5d olarak du.unuldu. Denklemler ba.lang.cta genel formda verildi. Daha sonra, cal...lan probleme gore kabuller ve basitle.tirmeler yap.ld.. Du.uk Re say.l. Lam-Bramhorst k- Ã turbulans modeli cozumler icin kullan.ld.. Bu model .s. transferini carpma plakas. uzerinde her noktada belirlemede yetersiz kald... ancak genel de.i.imleri yakalayabildi.i gorulmu.tur. Ayr.ca deneysel ve say.sal cal..malar kar..la.t.r.ld..