Experimental and numerical analysis of flow and heat transfer in double skin facade cavities
Çift cidarlı cephe kavitelerindeki akış ve ısı transferinin deneysel ve sayısal analizi
- Tez No: 449124
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TAHSİN BAŞARAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 263
Özet
Bu çalışmada, çift cidarlı cephe (ÇCC) kavitesindeki akış ve ısı transferi, doğal ve zorlanmış akış durumları için deneysel ve sayısal olarak irdelenmiştir. Deneysel bir düzenek laboratuvar ortamında kurulmuştur. Deneyler, tampon bölge ve dış hava perdesi akış modu olarak, çift cidarlı cephedeki iki farklı hava akış modu için gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler, sisteme entegre bir solar simülatörü kullanımı ile ve simülatörsüz olarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca ÇCC kavitesindeki basınç düşürücü elemanların etkisi deneysel olarak analiz edilmiştir. Sayısal sonuçlar (CFD ve nodal ağ modeli) deneysel ölçümlerle doğrulandıktan sonra, doğal ve zorlanmış taşınım koşullarında, boyutsuz ısı transfer korelasyonları geliştirilmiştir. Sonuç olarak ÇCC'deki farklı çalışma koşulları için geniş bir deneysel veri takımı elde edilmiştir. Buna göre, boyutsuz basıç kayıp katsayıları, kavitedeki basıç düşürücü elemanın geometrik konfigürasyonuna bağlı olarak, deneysel olarak hesaplanmıştır. Doğal taşınımda, Rayleigh sayısının 8.59*109 ile 1.41*1010 aralığındaki değişimi için, ortalama Nusselt sayılarında; 142.6'dan 168.8'e artan bir eğilim görülmüştür. Elde edilen boyutsuz ısı transferi korelasyonu, kavite en-boy oranının 0.116 olduğu kavite için geliştirilmiştir. Zorlanmış taşınımda, dış hava perdesi akış modunun olduğu ÇCC'de ısı transferini belirlemek için, 28000 ile 56000 aralığında değişen Reynolds sayılarına karşılık; Nusselt sayısı için başka boyutsuz korelayonlar geliştirilmiştir. Bu korelasyonlar, 0.1 ile 0.16 aralığındaki farklı kavite karakteristik uzunluklar için kullanılabilir. Doğal ve zorlanmış akış için elde edilen bu korelasyonlar, Türkiye'deki farklı iklim bölgelerindeki ve farklı yönlerdeki ÇCC uygulamalarının enerji performansı için kullanıldı ve tek cidarlı cephe ile karşılaştırıldı.
Özet (Çeviri)
In this study, airflow and heat transfer in a double skin facade (DSF) cavity were examined numerically and experimentally under natural and forced flow conditions. An experimental setup was constructed in the laboratory environment. Experiments were performed for two different DSF's airflow modes; buffer zone and external air channel. These experiments were conducted with and without a solar simulator integrated to the system. Furthermore, the effect of pressure drop elements in the cavity of DSF were analyzed experimentally. After the numerical results (CFD and nodal network) were verified with experimental measurements, dimensionless heat transfer correlations were developed for the natural and forced convections. As a result, an extensive experimental data set was obtained for different working conditions of DSF. So, the dimensionless pressure loss coefficients were calculated experimentally based on the geometric configuration of the pressure drop elements in the cavity. In natural convection, with Rayleigh numbers ranging from 8.59*109 to 1.41*1010 and the increasing tendency of the average Nusselt numbers from 142.6 to 168.8 were shown. A correlation for a cavity characteristic length of 0.116 was constructed to evaluate the heat flux. In forced convection, another dimensionless correlations were developed to predict the heat transfer by using Nusselt numbers with the Reynolds numbers ranging from 28000 to 56000 for a DSF with an external airflow mode. These correlations could be used for different characteristic lengths ranged between 0.1 and 0.16. These correlations were used for the energy performance of DSF applications for different directions and climatic zones in Turkey and compared with the single skin facade.
Benzer Tezler
- Kapalı termosifon döngüsünde akış ve ısı transferinin teorik ve deneysel incelenmesi
Experimental and numerical analysis of flow and heat transfer in closed thermosyphon loop
TAHSİN BAŞARAN
Doktora
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERHAN KÜÇÜKA
- Duvarlarından birisinde ısıtıcı bloklar bulunan kanallarda akış ve ısı transferinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
The experimental and numerical analysis of fluid flow and heat transfer in channels with heated blocks on one of the walls
İBRAHİM ÇAKMANUS
Doktora
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Mini kanalda nanoakışkan kullanımının ısı transferine etkisinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effect of nanofluid usage on heat transfer in mini channel
UĞUR DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN TOPUZ
- Farklı bifurkasyon modellerinde newtonian ve non-newtonian akışkanlar için akış ve ısı transferinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of flow and heat transfer in newtonian and non-newtonian fluids in different bifurcation models
MANSUR MUSTAFAOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSAK KOTCİOĞLU
- İçerisinde ısıtıcı bloklar bulunan bir kanalda, osilasyonlu akışın ve ısı transferinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental analysis of oscillating flow and heat transfer in a channel with heated blocks inside
TOLGA DEMİRCAN
Doktora
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU