Atımlı giriş akışının akış ve ısı transferi üzerindeki etkisi
Effect of pulsating inlet flow on heat and fluid flow
- Tez No: 332090
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 252
Özet
Bu çalışmada, bir boru içerisinde atımlı giriş akışının akış ve ısı geçişi üzerindeki etkisi deneysel, analitik ve sayısal olarak incelenmiştir. Atımlı akışın oluşturulmasına olanak sağlayacak bir deney düzeneği tasarlanarak, çalışma koşulları için hidrodinamik ve ısıl ölçümler yapılmıştır. Analitik çalışma kapsamında, cidarından sabit ısı akısı uygulanan bir boru içerisinde iki boyutlu, laminer, sıkıştırılamaz akışkan akışı ve ısı geçişi için ilgili korunum denklemleri tanımlanan sınır koşulları altında çözülerek hız, basınç ve sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Sayısal çalışma kapsamında, sonlu kontrol hacmi yöntemini esas alan ticari bir yazılım olan FLUENT paket programı kullanılmıştır. Aynı problem için kapsamlı parametrik çalışmalar yapılmış; farklı çalışma koşullarında hem gelişme bölgesindeki hız, basınç ve sıcaklık dağılımları hem de tam gelişmiş bölgede radyal hız ve sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Hidrodinamik incelemede, atımlı akışta akış mekanizmasının (esasen frekans ve genliğin) hidrodinamik gelişme uzunluğu ve sürtünme katsayısı üzerindeki etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca frekans değişiminin, basınç ve hız arasındaki faz kaymasını nasıl etkilediğinin belirlenmesi de amaçlar arasında yer almaktadır. Isıl inceleme kapsamında ise, literatürde çelişkili bilgilerin yer aldığı atımlı akışın ısı geçişi üzerindeki etkisi geniş bir çalışma aralığında incelenmiştir. Hem basınç kaynaklı akış hem de piston kaynaklı akış için frekans ve genliğin, hidrodinamik ve ısıl karakteristikler üzerinde önemli etkisi olduğu görülmüştür. Genel olarak, analitik, sayısal ve deneysel sonuçlar arasında iyi bir uyum elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of pulsating inlet flow in a pipe on flow and heat transfer was investigated experimentally, analytically and numerically. Designing an experimental set-up to enable to the pulsating flow, hydrodynamical and thermal measurements for various working conditions were conducted. In the analytical study, the velocity, pressure and temperature distributions were obtained for a two dimensional, laminar, incompressible fluid flow and heat transfer in a cylindrical pipe whose walls were subjected to a constant heat flux by solving governing equations under the corresponding boundary conditions. In the numerical study, FLUENT, a commercial CFD package program based on the control volume method, was used. The comprehensive parametrical simulations were conducted for the same problem. In the following, velocity, pressure and temperature distributions in the thermally developing region and radial velocity and temperature distribution in fully developed region were predicted for various working conditions. In hydrodynamical study, it is aimed at obtaining the effect of flow mechanism in pulsating flow (mainly frequency and amplitude) on the hydrodynamic development length and the friction coefficient. In addition, it was also determined that how frequency affected phase difference between pressure and velocity time-variations. In the thermal analysis, effect of pulsation on heat transfer for which contradictory findings existed in the literature was investigated for a quite wide range of working parameters. It is shown that freq. and amplitude both for the pressure and piston-driven flows has a considerable effect on the hydrodynamical and thermal characteristics. Generally, a good agreement is observed among analytical, numerical and experimental results.
Benzer Tezler
- Atımlı newtonumsu olmayan akışkan akışının hidrodinamik ve ısıl incelenmesi
Hydrodynamic and thermal investigation of pulsating non-newtonian fluid flow
AYŞE NUR ALTUNKAYA
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN AYDIN
- Simulation of three-dimensional inviscid flow inside rocket engine nozzles
Roket lüleleri içindeki üç boyutlu, sürtünmesiz gaz akışının sayısal çözümü
BOĞAÇHAN ALPHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. HALUK AKSEL
- Synthesis, characterization, and application of a novel thin film composite (TFC) forward osmosis (FO) membrane for seawater desalination
Deniz suyu arıtımı için yeni ince film kaplamalı ileri osmoz (İO) membranı üretimi, karakterizasyonu ve uygulanması
RAED M S ELKHALDI
Doktora
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Contributions to design of dsp controlled pulse width modulated ac-ac converters with new generation semiconductor switches
Yeni nesil anahtarlama elemanları ile sayısal işaret kontrollü, darbe genişlik modülasyonlu alternatif akım kıyıcı tasarımına katkılar
ENİS BARIŞ BULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ