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
- Tez No: 514156
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEBİHA YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- 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
- 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
2015
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ÇOMAKLI
- Yatay boru içinde yoğuşma ve buharlaşmanın incelenmesi
Analysing of condensation and evaporation in an horizontal tube
ÇİLER ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDİL ESKİN
- Investigation of slug flow in tubes with various inserts
İçinde çeşitli ek cisimler bulunan borularda slug tipi akışın incelenmesi
SARP KOP
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY YILMAZ
- Çapraz yay gruplarını kullanan yeni bir sismik yalıtım sistemi
A new seismic isolation system made of spring tube braces
VAROL KARAYEL
Doktora
Türkçe
2016
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL
- 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
2007
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İSMAİL TEKE