Su dolu kapalı bir ortamda ısı aktarımının titreşimli akış ile kontrolü
Control of heat transfer by oscillatory flow in a water filled enclosure
- Tez No: 378509
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT KADRİ AKTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Titreşimli akış, zorlanmış taşınımlı ısı aktarımı, sıkıştırılabilir akış, FCT, Oscillatory flow, forced convection, compressible flow, FCT
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu çalışmada sıvı su dolu basık kapalı bir ortam göz önüne alınmıştır. Titreşimli akış kapalı ortamın sol duvarının harmonik titreşimiyle oluşturulmuştur. Sağ ve sol duvarın sıcaklık farkından kaynaklanan ısı aktarımının sayısal simülasyonu yapılmıştır. Literatürde, sıvı su titreşimli akış üzerine yapılan çalışmalar nadir bulunmaktadır. Bilgimiz dahilinde, mevcut çalışma suyun titreşim hareketiyle ısı aktarımının etkileşimi üzerine ilk çalışmadır. Burada önemli olan çalışmanın, sıfırdan farklı ortalama hızda titreşimli akış üzerine yoğunlaşmasıdır. Kapalı ortam içerisinde taşınım olgusunun doğru bir şekilde çözümlenebilmesi için su sıkıştırılabilir bir akışkan olarak modellenmiştir. Isı aktarımının sayısal simülasyonu için Navier-Stokes denklemlerinin iki boyutlu tam sıkıştırılabilir hali ve su için uygun bir hal denklemi kullanılmıştır. Temel denklemler kontrol hacim tabanlı açık bir sonlu farklar metodu olan FCT algoritması ile çözümlenmiştir. Akış anlık hız değerleri akustik bağıntılar ile doğrulanmıştır. Elde edilen sonuçlar teori ile uyum içerisindedir. Elde edilen verilen ışığında, kapalı ortamda ısı aktarımının titreşimli akış ile önemli ölçüde değişebildiği tespit edilmiştir. Isı aktarımı sol duvar en yüksek yer değiştirmesiyle birlikte artış göstermiştir. Kapalı ortam için optimum bir yükseklik değeri bulunmuştur. Sonuçlar titreşim kontrollü ısı aktarım tüplerinin tasarımında yol gösterebilir.
Özet (Çeviri)
In this study, a shallow enclosure filled with water is considered. An oscillatory flow field is created by the harmonic vibration of an enclosure side wall. The heat transfer due to the temperature gradient between the left and the right walls of the enclosure is numerically simulated. In literature, oscillatory driven flow of liquid water is rarely studied. To our best knowledge the present work is the first study which directly simulates the acoustically driven motion of water and associated thermal transport. Here it is important to note that the present investigation focuses on non-zero mean oscillatory flows in liquid water. The fully compressible form of two dimensional Navier-Stokes equations and an equation of state for liquid water are employed in order to evaluate the flow and thermal fields in the enclosure. In order to compute the transport phenomenon in the enclosure accurately, liquid water is modeled as a compressible fluid with a suitable equation of state. The governing equations are discritized by using a control volume based, explicit time marching, flux corrected transport algorithm (FCT). The code validation is performed by comparing particle (flow) velocities with theoretically estimated (based on acoustic relations) values. Both 'oscillatory' and pseudo-steady 'cycle averaged' velocity values are computed. According to the results of this study, it can be concluded that the heat transfer in the enclosure is considerably enhanced by oscillatory flow. Heat transfer is augmented with increasing maximum displacement of the left wall. Besides an optimum enclosure height is found to achieve higher heat transfer rate. The results of this study can be a guide for the design of oscillation controlled heat transport tubes.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterisation of pbi membranes for HT-PEM fuel cells
HT-PEM yakıt hücreleri için pbı membran sentezi ve karakterizasyonu
MEHMET TURAN GÖRÜRYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL ÖZENLER
- Simulation of continous polystyrene particle manipulation with dielectrophoresis using comsol
Alternatif akım kutupsal devinim ile sürekli akışta polistren parçacıkların yönlendirilmesinin comsol simulasyonu
YAVUZ GENÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Design of textile based humidity sensor for protection of fruit trees in agricultural applications
Tarımsal uygulamalarda meyve ağaçlarını korumak için tekstil tabanlı nem sensörü tasarımı
DAMLA RABİA TÜZER HAMZAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENEM KURŞUN BAHADIR
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Formation and structural properties of water induced structures at graphene/mica and graphene/CrxO/glass interfaces
Grafen/mika ve grafen/CrxO/cam arayüzeylerinde su kaynaklı yapıların oluşumu ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
ORKHAN NOVRUZOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ