The effects of polymer/surfactant additives on the flow and heat transfer around a circular cylinder in periodic vortex shedding
Polimer/yüzey aktif madde katkısının periyodik girdap kopmasında dairesel silindir etrafı akışa ve ısı transferine etkileri
- Tez No: 522542
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Chemical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu çalışma Newtonyen ve Newtonyen olmayan inelastik/elastik bünye modelleriyle, seyreltik polimer/yüzey aktif madde katkılı çözeltilerin akış ve ısı transferi özelliklerinin incelenmesini hedeflemektedir. Sonuçlar kaldırma ve sürükleme katsayıları, girdap kopma frekansı, girdap oluşum uzaklığı, ayrılma açısı, girdap kopmasının başladığı kritik Reynolds sayısı, yerel ve ortalama Nusselt sayısı gibi parametreleri cinsinden incelenmiştir. Kayma incelmesi gösteren akışkanın sürükleme katsayısında azalma gözlemlenirken, girdap kopma frekansında artış ve girdap oluşum uzaklığında azalma görülmektedir. Elastik etkiler sürükleme katsayısında ve girdap kopma frekansında artışa, girdap kopma frekansı ve ayrılma açısında ise azalmaya yol açmaktadır. Girdap kopma başlangıcı kayma incelmesi altında daha erken, kayma kalınlaşması altında ise daha geç gözlemlenmektedir ve düşük elastik etkilerin girdap kopmasının başlangıcına etki etmediği görülmüştür. Duvar etkisinin ise zaman ortalaması alınmış sürükleme katsayısına ve Strouhal sayısına arttırıcı etkisi vardır. Girdap kopma hareketi duvar etkisiyle Newtonyen ve kayma kalınlaşması gösteren akışkanlar için daha yüksek Reynolds sayılarında gözlemlenirken, kayma incelmesi gösteren akışkanlarında daha düşük Reynolds sayılarında gözlemlenmektedir. Eşısıl olmayan akış koşullarında, lokal ve ortalama Nusselt sayıları dikkate alındığında, taşınımla ısı geçişi arttırımında kayma incelmesinin önemli rol oynadığı, öte yandan elastik etkilerin taşınımla ısı geçişi hızını azalttığı gözlemlenmiştir. Elastik davranışın artışı eş sıcaklık yapılarında küçülmeye sebep olmuş, artan kayma incelmesi ise geniş ve kümelenmiş eş sıcaklık eğrilerinin oluşmasına katkıda bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
This study focuses on the flow and heat transfer properties of dilute polymer/surfactant solutions using Newtonian, and inelastic/elastic non-Newtonian constitutive models. The results are discussed in terms of drag and lift coefficients, vortex shedding frequency, vortex formation length, separation angle, the critical Reynolds number for the onset of vortex shedding, local and average Nusselt numbers. Drag reduction is observed for shear thinning fluids; moreover, the vortex shedding frequency increases, and the vortex formation length decreases under shear thinning. Fluid elasticity leads to an increase in the drag coefficient and vortex formation length, and a decrease in the vortex shedding frequency and separation angle. The onset of vortex shedding is earlier under shear thinning whereas it is delayed under shear thickening. It is also observed that weakly elastic effects have almost no impact on the onset of periodic vortex shedding. Blockage effect causes to increase time-averaged drag coefficient and Strouhal number and it delays the onset of laminar vortex shedding for Newtonian and shear thickening fluids. For non-isothermal flow condition, heat transfer enhancement is observed under inelastic shear thinning effects through an increase of the local and average Nusselt numbers, however purely viscoelastic effects lead to a decrease in the rate of convective heat transfer for the studied range of parameters. Temperature gradients decrease in the wake region under elasticity whereas shear thinning leads to an increase in the gradients and to the formation of elongated and clustered isotherms.
Benzer Tezler
- Development of de-icing and anti-icing solutions for aircraft on ground and analysis of their flow instability characteristics
Yerdeki uçaklar için buzlanmayı gideren ve buzlanmayı önleyen sıvıların geliştirilmesi ve akış kararsızlık özelliklerinin incelenmesi
DURMUŞ SİNAN KÖRPE
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN ÖZGEN
DOÇ. DR. YUSUF ULUDAĞ
- Deterjan bileşenlerinin temizleme aktivitesi üzerine mekanik hareket ve sıcaklık etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of mechanical action and temperature on the cleaning activity of detergent ingredients
SERVET EFE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DEVECİ AKSOY
- Numerical investigation of polymer additive effects on the flow around immersed bodies
Polimer katkısının batırılmış cisimler etrafı akışa etkisinin sayısal olarak incelenmesi
ONUR ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KUNT ATALIK
- Bentonit ve montmorillonit dispersiyonlarının reolojik, viskoelastik ve kolloidal özellikleri üzerine organik ve inorganik tuzların etkisi
The effect of organic and inorganic additivies on the rheological, viscoelastic and colloidal properties of bentonite and montmorillonite dispersions
AYŞE ALEMDAR
- Elektroüretimle nanolif eldesine etki eden faktörlerin ve jelatin-pektin içeren nanoliflerin model gıdaların reolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigations on affecting parameters of electrospinning and rheological properties of model food systems containing electrospun gelatin-pectin nanofibers
ALPARSLAN KUMRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY