Computational fluid dynamics analysis of free/forced convection unit
Hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile doğal/zorlamalı konveksiyon ünitesinin incelenmesi
- Tez No: 284686
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu tezin amacı, basit ve karmaşık ısıtıcı geometrileri için hava ile zorlamalı konveksiyonun modellenmesdir. Bunun için, GUNT tarafından hazırlanan masa üstü Doğal/Zorlamalı Konveksiyon ünitesi kullanılmıştır. Bu ünite Hacettepe Nükleer Enerji Mühendisliği bölümü laboratuarlarında kullanılan bir aygıttır. Üç adet ısıtıcı yüzeyi vardır. Atmosfer basıncındaki hava soğutucu olarak kullanılır. Modelleme ve analizler için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği(HAD) yöntemi kullanılmıştır. Bu metod ile ısı, kütle ve momentum transferi gibi birçok farklı durum için modellenebilmektedir. Bu çalışmada deneylerin simülasyonu için HAD yöntemi kullanılmış, çıkan sonuçlarla deneysel olarak elde edilen veriler incelenmiştir.3 farklı ısıtıcı element için deneyler gerçekleştirilmiştir. Birincisi, dikey yüzeyleri olmayan düz plaka şeklindeki ısıtıcı, ikincisi plakaların paralel olarak yerleştirildiği dikey yüzeyli ısıtıcı element, üçüncüsü ise silindirik geometriye sahip dikey yüzeyleri olan ısıtıcı elementlerdir. Bu geometriler GAMBIT ile modellenmiş, FLUENT'te CFD yöntemi ile 3 farklı tip ısıtıcı element için analizler yapılmıştır. Her durum için dört farklı türbülans modeli kullanılmıştır. Bu modeller; ?standard wall treatment ?opsiyonuyla K-epsilon, Spalart-Allmaras, K-omega ve ?enhanced wall treatment opsiyonuyla? K-epsilon'dur.Deney verileri ve hesap sonuçlarının yapılabilmesi için hız, basınç farkı için deneysel gerekmektedir. Analitik sonuçlara en yakın değerler k-epsilon modeli kullanıldığında elde edildiği için, k-epsilon modeli, çalışmadaki deneylerin benzerlerinin yapılabilmesi için en uygun türbülans modelidir.ANAHTAR SÖZCÜKLER: Zorlamalı Konveksiyon, air, ısı transferi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği
Özet (Çeviri)
This thesis aims to model forced convection with air for simple and complicated heater geometries provided by a bench top experimental unit called Free/Forced Convection Unit which was designed and built by GUNT. It is used in laboratories of Department of Nuclear Engineering at Hacettepe University. This stand has three heater surfaces and air at atmospheric pressure is used as coolant.In this study, for the modeling and analysis, Computational Fluid Dynamics (CFD) technique is used. CFD is a numerical analysis method for fluid dynamics that uses finite volume method. With this method many different cases can be modeled such as heat, mass, momentum transfers or kinetic models. In this study CFD method is used to simulate experiments, simulation results and experimental data are compared.Experiments are performed for three different heater elements. The first one is a flat plate in which there is no fin, and the second one is a finned type heater element in which parallel plates are mounted. The third one is pipe bundles in which fins are cylindrical tubes. These geometries are modeled in GAMBIT and analyses are performed by CFD method in FLUENT for three type heater elements. For each case four different turbulence models are used. These models are K-epsilon with standard wall functions near wall treatment, Spalart-Allmaras, K-omega, K-epsilon with enhanced wall treatment.The most proper choice as the turbulence model for finned geometries is k-epsilon since the most accurate results with respect to analytical calculations are obtained when this model is used.KEYWORDS: Forced Convection, air, heat transfer, Computational Fluid Dynamics
Benzer Tezler
- Boru tesisatlarında ısıl gerilme analizi
Thermal stress analysis of the piping systems
SEMA AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM PARMAKSIZOĞLU
- Zorlanmış yatay akışa maruz kalan ısı iletimli silindirik çubuklarda taşınım ve iletimle ısı transferinin sayısal analizi
Numerical analysis of conjugate heat transfer of cylindrical rods with internal heat generation
BİLGE ALBAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YAPICI
- İç Akışta Kaynamanın Sayısal Modellenmesi
Numerical Modelling of Internal Boiling Flow
ÜNSAL KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Tel kanatlı yoğuşturucuların hava tarafı ısıl ve akış performansının incelenmesi
Investigation of airside thermal and flow performance of wire-on-tube condensers
ALİŞAN GÖNÜL
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZDEN AĞRA
- Ev tipi buzdolaplarının bilgisayar destekli ısıl analizi
Computer aided thermal analysis of domestic refrigerators
ÖZGÜR ÖLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. DİLEK KUMLUTAŞ