Silindir etrafındaki titreşimli akışta ısı ve kütle transferinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical analysis of heat and mass transfer in oscillating flow around a cylinder
- Tez No: 285398
- Danışmanlar: PROF. DR. BURHAN ÇUHADAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Makine Mühendisliği, Science and Technology, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışmada; ıslak yüzeyli dairesel kesitli bir silindir etrafındaki akışta zorlanmış taşınım ile silindir yüzeyinden gerçekleşen ısı ve kütle transferi sayısal olarak incelenmiştir. İlk aşamada; yüzeyde sabit sıcaklık ve nem oranına sahip dairesel kesitli silindir üzerinden gerçekleşen ısı ve kütle transferinin göstergesi olan genel ortalamalı Nusselt (Nu) ve Sherwood (Sh) boyutsuz sayılarının, giriş koşullarına bağlı olarak değişimleri incelenmiştir. İkinci aşamada ise ilk aşamadaki duruma ek olarak giriş havasına bir v (t)=Asin(?t) hızı eklenerek, giriş havasının belirli bir genlik ve frekansta titreşim yapması sağlanmıştır. Böylece, titreşimli akış durumunda silindir yüzeyinden olan ısı ve kütle transferi; nem ve sıcaklığın yanı sıra titreşimli hız parametreleri arasında tanımlanan (A/ftD) boyutsuz parametresine bağlı olarak incelenmiştir. Sayısal hesaplamada zaman bağımlı Reynolds ortalamalı Navier-Stokes (URANS) denklemlerine dayalı olan, Kato-Launder iyileştirmeli standart k-? modeli ve düşük Re sayılı k-? türbülans modeli kullanılmıştır. Sonlu hacim yöntemi ve düzgün olmayan ağ yapısı kullanılarak yapılmış olan çalışmadan elde edilen sonuçlara göre; titreşimsiz ve titreşimli durumların her ikisinde de Reynolds (Re) sayısının artması ile silindir ve akış arasındaki ısı ve kütle transferine ait Nu ve Sh sayılarında artış görülmüştür. Titreşimli akışta cisim ve akış arasındaki ısı ve kütle transferinin boyutsuz titreşim parametresi (A/ftD)'ye etkili bir şekilde bağlı olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, forced convective heat and mass transfer in flow around a wet surface circular cylinder has been numerically investigated. Firstly, the effects of inlet air conditions on mean Nusselt (Nu) and Sherwood (Sh) numbers, which are as an indicator of convective heat and mass transfer from cylinder surface, have been analyzed. Secondly, oscillating transverse velocity condition has been imposed to inlet as v (t)=Asin(?t) to provide oscillating flow field which oscillates with a certain amplitude and frequency. Thus, in a oscillating flow, convective heat and mass transfer from cylinder surface have been analyzed depending on a dimensionless parameter (A/ftD) defined by oscillating transverse velocity parameters, in addition to temperature and humidity. In the numerical analysis, the k- ? turbulence model with Kato-Launder modification and low Reynolds number k- ? model which depends on unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes (URANS) equations have been used. In the numerical study, the finite volume method and staggered grid have been used. According to the results, under the conditions of both of oscillating and non-oscillating flows the Nu and Sh numbers which characterize heat and mass transfer between flow and cylinder, increases with increasing Reynolds (Re) number. In addition, it has been obtained that heat and mass transfer substantially depends on dimensionless parameter of A/ft D in oscillating flow.
Benzer Tezler
- An Investigation of flow around two flow bluf bodies in tandem and staggered arrangements by the dicrete vortex method and experiment
Ardarda ve çapraz dizilişli iki küt cisim etrafındaki akış: Ayrık vorteks yöntemiyle hesap ve deney
HACI İBRAHİM KESER
- Aktif akış kontrol tekniği uygulanan bir silindir etrafında sıcaklık ve hız dağılımlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of temperature and velocity distributions around a cylinder applied with active flow control technique
DOĞAN BURAK SAYDAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKUN ÖZALP
- Düşük reynolds sayılı akışlarda girdap kaynaklı titreşimlerin incelenmesi
Investigation of vortex-induced vibrations in low reynolds number flows
ASİYE KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Viv of a single cylinder and two cylinders in tandem arrangement: A comparative study of results and energy calculations for maritime renewable energy utilization
Tek silindir ve tandem düzenlemeli iki silindirin gırdap kaynaklı titreşimi: Sonuçlar ve denizde yenilenebilir enerji kullanımı için enerji hesaplarının karşılaştırmalı bir çalışması
POUYA TAHMASEBI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KEMAL KINACI
- Tek serbestlik dereceli dairesel silindirin girdap kaynaklı titreşimleri üzerinde serbest su yüzeyinin etkileri
Free surface effects on vortex-induced vibrations of a single-degree-of-freedom circular cylinder
ALKIN ERDAL DEMİRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER KEMAL KINACI