Bir Dik Kanal İçerisindeki Yarı Silindirik Yüzeylerden Olan Karışık Taşınım İle Isı Transferinin Nümerik Olarak İncelenmesi


Creative Commons License

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sedat Özdemir

Danışman: Şenol Başkaya

Özet:

Sunulan tez kapsamında, dik ve içerisinde ısı akısına sahip yarı silindirik engeller bulunan bir kanaldaki karışık konveksiyonun iki boyutlu olarak sayısal incelemesi yapılmıştır. Kanaldaki duvarlar adyabatik olarak modellenmiştir. Kanal içerisindeki akışkan olarak su kullanılmış olup kaldırma kuvvetlerinin etkisi ve termal özellikleri Pr=7 sayısında analiz edilmiştir. Reynolds sayısı hesaplanırken yarı silindirik engelin çapı esas alınmış ve analizler 100 ≤Re ≤200 aralığında yapılmıştır. Değiştirilmiş Richardson sayısı 50 ≤Ri* ≤350 aralığında alınırken kaldırma kuvvetlerinin etkisi ve vorteks yapıları görselleştirilmiş, iki boyutlu görseller sunulmuştur. Sıcaklık dağılımları, hız vektörleri ve ortalama Nusselt sayıları farklı Reynolds ve değiştirilmiş Richardson sayılarında incelenmiştir. Engellerin çapı ve birbirlerine göre olan uzaklıklarının ısı transferine ve Nusselt sayılarına olan etkisi incelenmiştir. Ayrıca BR (yarı silindirik engelin çapının kanal genişliğine oranı) sayısının değiştirilmesinin ısı transferine ve Nusselt sayısına olan etkileri incelenmiştir. Engeller arasındaki uzaklıklar ve BR oranlarının arttırılmasının ısı transferini ve Nusselt sayısının artışını olumlu olarak etkilediği gösterilmiştir. Değiştirilmiş Richardson sayılarının artmasıyla birlikte Nusselt sayısının arttığı gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmalar kapsamında kaldırma kuvvetlerinin de ısı transferine olan etkileri incelenmiş, kaldırma kuvvetlerinin ve vorteks oluşumlarının artmasıyla birlikte ısı transferinin ve Nusselt sayısının arttığı görülmüştür. Ayrıca tüm Nusselt sayıları için Reynolds ve değiştirilmiş Richardson sayısının değiştirilmesi ile birlikte oluşan korelasyonlar oluşturulmuştur.