Bloklu yüzeylerde akış ve ısı transferi karakteristiklerinin incelenmesi
Flow and heat transfer characteristics over multiple blocked flat surfaces
- Tez No: 283015
- Danışmanlar: PROF. DR. HABİB UMUR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 261
Özet
Bloklu düz yüzeyler üzerinde laminer, geçiş ve türbülanslı akışların akış ve ısı transfer analizi, enerji transferini arttırdığından dolayı, mühendislik problemleri ve dizaynları için oldukça önemlidir. Bloklu yüzey kullanımı ısı transferini arttırmak için kullanılan pasif yöntemlerden biridir. Akış blokların varlığından dolayı ayrılır ve yeniden birleşir. Bloklar, akıştaki bu ayrılma ve yeniden birleşmeden dolayı, akışta düzensizlik, basınç değişimleri, titreşim ve gürültü yaratırlar. Ancak türbülans karışım uzunluğunun kısalması, ısıl ve hidrodinamik sınır tabaka kalınlığının incelmesi ve yüzey alanının artmasından dolayı ısı transferi de artmış olur.Bu çalışmada düz ve bloklu yüzeyler üzerinde akıştaki hız ve ısı transfer karakteristikleri, giriş hızı ve blok yüksekliklerinin etkisinde deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde giriş hızları 3, 5, 10 ve 15 m/s ve blok yükseklikleri 10, 15 ve 20 mm olarak alınmıştır.Düz yüzey için yapılan deneysel çalışmalarda, 3 m/s giriş hızı için laminer, 5 ve 10 m/s giriş hızları için geçiş ve 15 m/s giriş hızı için türbülanslı akış yapısı gözlemlenmiştir. Bloklu yüzeyler üzerinde akışta, tüm blok yüksekliklerinde, ilk bloğun ön ve üst yüzeyi, son bloğun arka yüzeyi ve blok aralarında ayrılma ve yeniden birleşmeler tespit edilmiş ve bu yüzeylerde ölçülen türbülans yoğunluklarının tamamı düz yüzey türbülans yoğunluğu değerlerinden büyük çıkmıştır. Tüm hız ve ısı transfer ölçümleri benzer eğilimler göstermesine rağmen, laminer akışta bloklardan kaynaklanan ısı transfer artışı türbülanslı akışa göre daha fazladır. 10, 15 ve 20 mm blok yükseklikleri için, ortalama Stanton sayıları düz yüzey değerlerinden sırasıyla, laminer akışta 82, 95, 113%, geçişte 53, 71, 84% ve 44, 66, 78% ve türbülanslı akışta 27, 38, 50% daha büyüktür. Bu sonuçlar, tüm blok yükseklikleri ve giriş hızlarında bloklu yüzeyler üzerindeki ısı transferinin düz yüzeydekinden büyük olduğunu göstermiştir. Ayrıca blok yüksekliği ve giriş hızının artması ısı transferini arttırmıştır.
Özet (Çeviri)
The analysis of flow and heat transfer of laminar, transitional and turbulent flows, on flat surfaces with blocks is of great importance for many engineering problems and designs since it causes energy transfer enhancement. Use of surface with blocks is one of the passive methods that increases heat transfer. Flow separates from the surface due to the blocks and reattaches it again. As a result of this, separation and reattachment occurs on the same surface that brings about flow unsteadiness, pressure fluctuations, noise and vibration. On the other hand, heat transfer is increased due to shorter turbulent mixing length, thinner thermal and hydrodynamic boundary layer thickness and larger surface areas.In this study, the characteristics of velocity and heat transfer on flat surfaces with/without blocks have been experimentally investigated under the influence of different initial velocities of 3, 5, 10 and 15 m/s and block heights of 10, 15 and 20 mm.Preliminary measurements showed that the flow at 3 m/s remain of in laminar region, 5 and 10 m/s in transition and 15 m/s in turbulent region. It was found that the separation and reattachments were occurred on the front and top faces of the first block, the rear face of the last block and the faces of between blocks. The turbulence level in case of blocks surface was recorded higher than that of the flat plate. Although all velocity and heat transfer measurement show of the same trends it can easily be said that heat transfer enhancement due to blocks become more pronounced in laminar than turbulent flows. Such as, for block heights of 10, 15 and 20 mm, the average Stanton numbers were higher than those of flat surface by 82, 95, 113 % in laminar, 53, 71, 84 % and 44, 66, 78 % in transition and 27, 38, 50 % in turbulent, respectively. These results have been showed that, for all block heights and initial velocities, heat transfer on flat surface with blocks were higher than those of flat surface. Also, heat transfer increased, whereas block height and initial velocity increased.
Benzer Tezler
- Düz yüzeylerde vortekslerin ısı transferine etkisi
Vortex effects on heat transfer over flat plates
ALİ SAKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HABİB UMUR
- Termik ve hidrodinamik sınır tabaka akışlarının incelenmesi
Investigation of thermal and hydrodynamic boundary layer flows
ONUR SEÇKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HABİB UMUR
- An experimental study of shock wave/boundary layer interactions in supersonic inlets
Sesüstü hava alıklarında şok dalgası sınır tabakası etkileşiminin deneysel incelenmesi
SERDAR SEÇKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KEMAL BÜLENT YÜCEİL
- Development of an automatic design and analysis tool for axial compressors
Eksenel kompresörler için otomatik bir tasarım ve analiz aracının geliştirilmesi
NECMETTİN ANIL KÜNDEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN
- Preparation of a lab scale extruder machine and investigation of the periodic surface distortions in extrusion of polyolefins and usage of novel processing aids to overcome these instabilities
Labaratuvar boyutunda bir ekstruder makinesinin hazırlanması ve poliolefinlerin ekstruzyonunda peryodik biçim bozukluklarının yeni proses iyileştiriciler ile giderilmesi
AHMET MERİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NURSELİ UYANIK