Gözenekli ortamın zorlanmış taşınıma ve akışa etkisinin sayısal incelenmesi
A numerical investigation of the porous medium on the forced convection and fluid flow
- Tez No: 223427
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Zorlanmıs tasıma, Gözenekli ortam, Sonlu elemanlar yöntemi, Forced Convection, Porous Media, Finite Elements
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislikte İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalısmada gözenekli ortamın akısa ve ısı transferine olan etkisi sayısal olarak incelenmistir. Degisik geometrideki üç farklı boru içerisine sabit hızda ve aynı yönde giren akıskanın degisik geçirgenlik katsayılı gözenekli tabakalardan geçip boruyu terk etmesi problemi ele alınmıstır. Gözenekli ortamın problemin sonucuna olan etkilerini daha iyi anlamak amacıyla akıskanın nüfuz ettigi gözenekli ortam, geçirgenlikleri farklı ve aynı degerlerdeki 3 ayrı bölgeye ayrılmıstır. Giriste verilmis olan üniform hız ve sıcaklık profilleri için Brinkman-Forcheimer modellerine göre genisletilmis hacim ortalamalı Navier-Stokes denklemleri çözülmüstür. Borunun duvarları sabit sıcaklıkta tutulmus ve giristeki sıcaklık ile duvarların sıcaklıgı esit tutulmustur. Borunun orta kısmındaki gözenekli bölgede ısı üretimi vardır. Bu sekildeki çözüm alanı, yaygın endüstriyel uygulamaları bulunan gözenekli yakıcılardan esinlenerek elde edilmistir. Çözüm için tasarlanan farklı üç sekle sahip borular, geometrinin problemin sonucuna etkisini daha iyi inceleyebilmek için olusturulmustur. Problemde Boussinesq kabulü yapılarak, akıs; viskoz, sıkıstırılamaz ve zamana baglı olarak kabul edilmistir ve boyutsuzlastırma islemleri bu kabullere göre yapılmıstır. Gözenekli ortamdaki katı ve sıvı faz arasında ısı transferi olmadıgı varsayılmıstır. Tüm bu kabullere göre düzenlenmis olan ana denklemleri çözmek için Galerkin sonlu elemanlar yöntemi kullanılmıstır. Sonuçlar hız ve sıcaklık profilleri, es sıcaklık egrileri ve akım çizgileri cinsinden sonuçlar bölümünde sunulmustur.
Özet (Çeviri)
In the present study, the effects of the porous medium on forced convection and fluid flow have been investigated numerically. The flow enters a pipe in three different geometries with a uniform inlet velocity and passes through porous layers having different permeabilities. In order to understand the effects of the porous media on the problem?s solution, the porous medium which the fluid penetrated is divided into three different porous layers having the same or different permeabilities. The volume averaged Navier-Stokes equations with Brinkman-Forchheimer extended Darcy law and energy equation are employed to solve the problem for uniform velocity profile and uniform inlet temperature. The walls are kept at constant temperature and the walls and the inlet temperature are equal. The porous medium at the middle of the pipe has internal heat generation. The solution domain mentioned is inspired by the porous burners which are widely used in many industrial applications. The pipes, that have three different shapes, are designed in order to be able to observe better the effects of the geometry to the solution of the problem. The Boussinesq approach has been made and the flow has been considered viscous, incompressible and unsteady. Getting the dimensionless variables is made by those assumptions. There is no heat transfer between the fluid and the solid phases. The Galerkin finite element method is employed to solve the governing equations. The results will be presented in the terms of velocity and temperature profiles, temperature contours and streamlines.
Benzer Tezler
- Bitkisel yağların seçimli hidrogenasyonunda bazı etkenlerin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
ERDOĞAN ALEMDAR
Doktora
Türkçe
1986
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA TUĞTEPE
- Açıcılı bir elyaf kurutucunun geliştirilerek optimizasyonunun yapılması
Başlık çevirisi yok
M.ÜMİT KAMÇICI
- İçme suyu filtrelerinin geri yıkanmasında en uygun gözeneklilik tayini
Optimum porosity of granular water filters during backwashing
MUSTAFA TURAN
- Hidrotermal yığıştırma yöntemi ile kizelgurdan katı filtre hazırlama koşullarının araştırılması
Başlık çevirisi yok
IŞIL AKMEHMET
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER KAYADENİZ
- Yerinde uranyum ekstraksiyonu yöntemi üzerine deneysel ve teorik modelleme çalışmaları
Başlık çevirisi yok
HASANCAN OKUTAN