Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Nevzat Onur
Tezin Onay Tarihi: 2001
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Yapılan bu çalışmada; iki katlı bir binanın çatısına düz olarak yerleştirilmiş, düz plaka güneş kollektörünün üst yüzeyinden rüzgardan dolayı zorlanmış konveksiyonla oluşan ısı transferi katsayıları hesaplanmıştır. Sonuçlar, 1:235 ve 1:200 ölçekli modeller üzerinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışma, deneysel ve sayısal olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Ortalama ısı transferi katsayılarını belirleyebilmek için yapılan deneysel çalışmada; kare, dikdörtgen, üçgen ve yamuk şeklindeki model kollektörler kullanılmıştır. Sonuçlar rüzgar tüneli deneyleri ile belirlenmiştir. Isı transferi katsayılarını belirleyebilmek için naftalin süblimasyon tekniği kullanılarak, kütle transferi çalışmaları yapılmıştır. Akışkan olarak da hava kullanılmıştır. Daha soma ısı ve kütle transferi arasındaki analoji ile kütle transferi sonuçlan, ısı transferi sonuçlarına dönüştürülmüştür.Sayısal kısımda ise; CFD2000 paket programı kullanılmıştır. Temel korunum denklemleri kararlı rejimde, 3 boyutlu ve laminer akış şartlarında çözülmüştür. Sonuçlar; ısı ve kütle transferi sonuçlarını temsil edecek biçimde, j=cRe~°'5 eşitliği ile ifade edilmiştir. Yapılan deneysel ve sayısal çalışmalar sonunda elde edilen verilerden, ortalama ısı transferi katsayısının rüzgarın geliş yönüne ve çatı eğim açısına bağlı olduğu, evin yüksekliği ve çatı saçağına ise bağlı olmadığı görülmüştür. Elde edilen deneysel ve sayısal çözüm sonuçlarının birbiriyle uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir. Ayrıca; standart denklemin, (h=a + bVn), ortlama ısı transferi katsayısını fazla olarak hesapladığı gözlenmiştir.