Numerical analysis of turbulent flow and heat transfer with nanofluid in elliptical cross-sectioned duct
Eliptik kesitli bir kanal içerisindeki ısı transferinin türbülanslı koşullar altında ve nano-akışkan kullanımıyla beraber sayısal olarak incelenmesi
- Tez No: 460844
- Danışmanlar: PROF. DR. NEVZAT ONUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankaya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Bu çalışmada, a / b oranları değişen eliptik kesitli kanal içerisindeki zorlanmış taşınım ve ısı transferi türbülanslı akış koşullarında nümerik olarak incelenmiştir. Kanal duvarına sabit yüzey sıcaklığı sınır şartı uygulanmıştır. Genel olarak hidrodinamik ve ısıl olarak gelişmiş olan türbülanslı akış şartları kararlı rejim koşullarında incelenmiştir. Tam türbülanslı akış koşullarını elde edebilmek için çalışma, 10000 ile 100000 aralığındaki farklı Reynolds Sayılarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde akışkan olarak su kullanılmıştır. Nümerik analizler ANSYS Fluent 17.0 paket programında yapılmıştır. Nümerik analizler sonucu elde edilen ortalama Nusselt sayıları ve ortalama sürtünme faktörleri literatürde bulunan başka bağıntılar ile kıyaslanmıştır.Çalışmanın ikinci kısmında, akışkan olarak Al2O3 / Su nanoakışkanı kullanılıp, tüm hesaplamalar tekrar edilmiştir. Nanoakışkanın ortalama Nusselt sayısını önemli ölçüde arttırdığı görülmüştür. Ancak nanoakışkan kullanımı içerideki basınç düşümünü de arttırmıştır. Dolayısıyla sürtünme katsayısında da artışa sebep olmuştur. Çalışma sonucunda, nanoakışkan kullanımıyla beraber ortalama Nusselt sayısı tüm modellerde %13 artmıştır. Öte yandan sürtünme katsayısı da aynı şekilde yaklaşık olarak % 1.7 artmıştır. Eliptik kanal için değişen a / b oranlarının ortalama Nusselt sayısı ve Darcy friction factorleri için önemli bir etkisi olmadığı görülmüştür. Ayrıca ortalama Nusselt sayısı için, 𝑁𝑢=𝑎1 ×𝑅𝑒𝑏1 ve ortalama Darcy sürtünme faktörü için 𝑓=𝑎2×𝑅𝑒𝑏2 formunda bağıntılar tüm modeler için elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, varying major to minor axis ratio in an elliptic tube has been investigated numerically under the steady state, forced convection with turbulent heat flow conditions. Constant wall temperature was applied to tube wall. Mainly, hydrodynamically and thermally developed turbulent flow has been investigated. To obtain fully turbulent flow, study was performed Reynolds numbers between 10000 and 100000. Water was used as working fluid in the first part of study. ANSYS Fluent 17.0 tool was used for all simulations. After the end of numerical results, average Nusselt numbers and average friction factors were obtained and they were compared with correlations which are commonly used in the literature. Al2O3 / Water nanofluid was used as working fluid in the second part of study and all simulations were repeated. It is noticed that using of nanofluid increases average Nusselt number significantly. However, it leads to an increase in pressure drop inside the tube. As a result, it causes an increase in average friction factor. According to the results of the study, using of nanofluid increases average Nusselt number almost 13% in all models. At the same time, it causes an increase in average friction factor around 1.7%. It is noticed that different major to minor axis ratios have no significant effect on average Nusselt number and average friction factor. Also, correlations in the form of 𝑁𝑢=𝑎1 ×𝑅𝑒𝑏1 and 𝑓=𝑎2×𝑅𝑒𝑏2 are obtained for average Nusselt number and average friction factor in all models.
Benzer Tezler
- Bir kare kesitli kanaldaki nanoakışkan akışı ve ısı transferine yüzey pürüzlülüğünün etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of surface roughness of nanofluid flow and heat transfer in a square duct
UMUT ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FUAT KAYA
- Numerical analysis of nano-fluid flow and heat transfer in ducts
Kanallarda nano akışkan akışının ve ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
HUSSEIN RAAD ABDULHADI AL-TAMEEMI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Farklı eğriliklere sahip kıvrımlı borularda nanoakışkan akışı ve ısı transfer performanslarının ekserji analizi ile belirlenmesi
Determination of nanofluid flow and heat transfer performances with the exergy analysis in curved pipes with different curvatures
BERKAN AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI
- Mikrokanallı ısı transfer cihazlarının nanoakışkan kullanılarak sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of microchannels heat transfer devices by using nanofluids
MEHMET YANARDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ TURGUT
- A numerical investigation of heat transfer enhancements with the effects of nanofluid and inserts in a circular tube
Dairesel bir tüp içinde gömme parça ve nanoakışkan kullanımının ısı transferi geliştirmelerine etkisinin sayısal bir incelemesi
ATHEER RAHEEM AL-JUBOORI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FUAT YILMAZ