Effect of surface roughness in microchannels on heat transfer
Mikrokanallarda yüzey pürüzlülüğünün ısı transferine etkisi
- Tez No: 238589
- Danışmanlar: PROF. DR. SADIK KAKAÇ, YRD. DOÇ. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
Bu çalışmada, iki boyutlu parallel plakalardan oluşan mikrokanallardaki yüzey pürüzlülüğünün konveksiyonla ısı transferine ve akışa etkisi numerik olarak incelenmiştirtir. Bunun için tek fazlı, ısıl ve hidrodinamik olarak gelişmekte olan kararlı rejimdeki kaygan akış ele alınmıştır. Newtonien akışkanlar için süreklilik, momentum ve enerji denklemleri sabit duvar sıcaklığı sınır şartı için numerik olarak çözülmüştür. Seyrelme etkisini incelemek için duvardaki hız kayması ve sıcaklık sıçraması göz önüne alınmıştır. Ayrıca akışkan içindeki eksenel ısı iletimi ve sürtünme kaybı da değerlendirilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü üçgen geometrik elemanlar olarak simüle edilmiştir. Daha sonra pürüzlü kanal için elde edilen hız profili ve Nusselt sayıları, pürüzsüz kanal için elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Süreklilik şartlarında yüzey pürüzlülüğündeki artışın ısı tranferini azalttığı bulunmuştur. Fakat, kaygan akış şartlarında yüzey pürüzlülüğündeki artışın Nusselt sayısını da arttırdığı gözlemlenmiştir. Bu artışın az seyrelmiş akışlarde daha fazla olduğu saptanmıştır. Ayrıca, eksenel ısı iletiminin ve sürtünme ısınmasının, pürüzlü kanallarda da düzgün yüzeyli kanallarda da ısı transferini arttırıcı etkisi olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, effect of surface roughness on convective heat transfer and fluid flow in two dimensional parallel plate microchannels is analyzed by numerically. For this purpose, single-phase, developing, laminar fluid flow at steady state and in the slip flow regime is considered. The continuity, momentum, and energy equations for Newtonian fluids are solved numerically for constant wall temperature boundary condition. Slip velocity and temperature jump at wall boundaries are imposed to observe the rarefaction effect. Effect of axial conduction inside the fluid and viscous dissipation also considered separately. Roughness elements on the surfaces are simulated by triangular geometrical obstructions. Then, the effect of these roughness elements on the velocity field and Nusselt number are compared to the results obtained from the analyses of flows in microchannels with smooth surfaces. It is found that increasing surface roughness reduces the heat transfer at continuum conditions. However in slip flow regime, increase in Nusselt number with increasing roughness height is observed. Moreover, this increase is found to be more obvious at low rarefied flows. It is also found that presence of axial conduction and viscous dissipation has increasing effect on heat transfer in smooth and rough channels.
Benzer Tezler
- Mikrokanallarda yüzey pürüzlülüğünün akış kaynama karakteristiklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of surface roughness effect on flow boiling characteristics in microchannels
İBRAHİM ATEŞ
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM ŞAHİN
- Mikrokanallarda karma taşınımla ısı transferine yüzey pürüzlülüğü etkilerinin incelenmesi
Investigation on effect of surface roughness on mixed convective heat transfer in microchannels
EMRE MANDEV
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiErzurum Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYÜPHAN MANAY
- 3-d numerical simulations of fluid flow and heat transfer in various micro conduits
Çeşitli mikrokanallardaki akışkan akışı ve ısı transferinin 3 boyutlu sayısal simülasyonu
METİN BİLGEHAN TURGAY
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU
- Implementation of metal-based microchannel heat exchangers in a microrefrigeration cycle, and numerical and experimental investigation of surface roughness effects on flow boiling
Metal tabanlı mikrokanallı ısı değiştiricilerin bir mikro soğutma çevrimine uygulanması; yüzey pürüzlüğünün buharlaşmaya etkisinin sayısal ve deneysel incelemesi
RAHIM JAFARI KHOUSHEH MEHR
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT
YRD. DOÇ. DR. HAKKI ÖZGÜR ÜNVER
- Numerical and experimental studies on multi-phase flows in microchannels
Mikrokanallardaki çok fazlı akış üzerine sayısal ve deneysel çalışmalar
ABDOLALİ KHALİLİ SADAGHİANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KOŞAR