Geri Dön

Yatay bir boru içinde FC-72 akışkanının akış kaynamasının düz ve oyuklu bir yüzeyde ve havuz kaynamasının düz bir yüzeyde nümerik olarak incelenmesi

Numerical investigation of single bubble flow boiling both on a flat surface and on a cavity in horizontal pipe and pool boiling on a flat surface

  1. Tez No: 514156
  2. Yazar: MEHMETCAN DÖNERTAŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEBİHA YILDIZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Bu tez çalışmasında, kanal içerisindeki FC-72 akışkanının kabarcıklı akış kaynaması ve kabarcıklı havuz kaynamasına dair üç farklı çalışma nümerik olarak yürütülmüştür. Düz Kanal duvarı ve oyuk duvarı için BAF2 malzemesi seçilmiştir. Yapılan tez çalışması kapsamında ilk olarak tek kabarcıklı havuz kaynamasının farklı yerçekimi ivmesi durumlarında kabarcığın ilk durumundan kabarcık kopmasına kadar geçen süreler, kabarcık kopma çapları ve kabarcık kopma süreleri incelenmiştir. Bu parametrelere ek olarak belirlenen zaman adımlarında kanal içerisindeki kabarcık büyümesi ve ayrılması durumları için kabarcık içerisindeki hız ve sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Yapılan tez çalışması kapsamında ikinci çalışma yatay bir kanal içerisindeki tek kabarcıklı akış kaynamasının sabit Dünya yerçekimi ivmesinde farklı akış hızlarında kabarcığın ilk durumundan kabarcık kopmasına kadar geçen süreler, kabarcık kopma çapları ve kabarcık kopma süreleri incelenmiştir. Ayrıca belirlenen zaman adımlarında kanal içerisindeki hız profilleri, sıcaklık dağılımları incelenmiştir. İlk iki çalışma aşırı kızdırılmış sıvı (5K) ile aşırı kızdırılmış duvar (10K) durumları için yürütülmüştür. Ek olarak birinci çalışmada Dünya yerçekimi ivmesine tekabül eden havuz kaynaması durumu ve sabit Dünya yerçekimi ivmesinde yürütülen ikinci çalışma birbiri ile kıyaslanmıştır. Yapılan tez kapsamında üçüncü çalışma ise yatay bir kanal içerisinde kanal alt duvarı üzerinde silindirik, sabit çapta ve farklı derinliklere sahip çukurlar içerisinden gerçekleşen kabarcıklı kaynama durumu incelenmiştir. Bu çalışma kızgın (5K) sıvı ve doymuş kaynama sıcaklığında bulunan yığın sıvı için ayrı ayrı yürütülmüştür. Her iki çalışmada da dört farklı çukur derinliği için kaynama durumu incelenmiştir.Her iki durum için de çukur derinlikleri 3,12,25 ve 50 mikrometre olarak tanımlanmıştır.Bu çalışmalarda yer çekimi ivmesi büyüklüğü Dünya yer çekimi ivmesi büyüklüğünde tanımlanmıştır. Simülasyonlarda kullanılan akış hızı parametresi ise 10m/s olarak tanımlanmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, Volume of Fluid (VOF) method in OpenFoam software was used to numerically simulate superheated FC-72 single bubble nucleation during flow boiling both from an artificial cavity and flat surface and single bubble nucleation during pool boiling from a flat surface. All simulations were performed in 3D. FC-72 was used as a working fluid and BaF2 was used for channel and cavity walls. The studies of the pool boiling on the flat surface were carried out on 0.01g 0.1g, 1g, 10g gravity magnitudes. Bubble detachment diameter, bubble detachment time, velocity and temperature magnitudes in bubbles were investigated on different earth gravities . The studies of flow boiling from a flat surface in horizontal channel were conducted for several bulk fluid velocities on constant Earth gravity. In this study bubble detachment diameter, bubble detachment time, velocity and temperature magnitudes in bubbles were examined and also were compared to each other. First and Second studies were compared on superheated bulk fluid (5K) and superheated solid domain (10K). The results of study which was conducted in pool boiling section on constant Earth gravity were taken and compared with results of flow boiling from a flat surface. The studies of flow boiling from an artificial cavity in horizontal channel were conducted for four different cavity depths on 1g gravity magnitude. Flow boiling from an artificial cavity studies were examined in bulk fluid at saturation temperature and superheated bulk fluid temperature seperately. Cavities diameters were defined as 30 micrometers for 3, 12, 25 and 50 micrometers cavities depths. Each cavity depth simulation was investigated at both bulk fluid temperature. Bulk fluid velocity magnitude was constant and defined as 10m/s in each study.

Benzer Tezler

  1. İki fazlı akışlarda konik yayların boru içi ısı transferi ve akış kararsızlığı üzerindeki etkilerinin deneysel incelenmesi

    Experimental investigation of conical springs on in-tube heat transfer and two-phase flow instabilities

    MUHAMMET KAAN YEŞİLYURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI

  2. Yatay boru içinde yoğuşma ve buharlaşmanın incelenmesi

    Analysing of condensation and evaporation in an horizontal tube

    ÇİLER ÖZEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURDİL ESKİN

  3. Investigation of slug flow in tubes with various inserts

    İçinde çeşitli ek cisimler bulunan borularda slug tipi akışın incelenmesi

    SARP KOP

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TUNCAY YILMAZ

  4. Çapraz yay gruplarını kullanan yeni bir sismik yalıtım sistemi

    A new seismic isolation system made of spring tube braces

    VAROL KARAYEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL

  5. Soğutucu akışkanların yatay boru içinde halka akış şartlarında yoğuşmasının incelenmesi

    Condensation of refrigerants in a horizontal tube in annular flow regime

    ÖZDEN AĞRA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. İSMAİL TEKE