Geri Dön

Isı transferinin numerik hesabı

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 56298
  2. Yazar: MOHAMMED EL-NAGGAR
  3. Danışmanlar: PROF.DR. OSMAN ISIKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1996
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

ÖZET Isı iletiminin sayısal analizin hesabı için Patankar tarafından geliştirilen kontrol hacmi formülasyonunu kullanarak, bir ve iki boyutlu ısı iletim problemini çözebilmek için PATANI ve PATAN2 iki tane bilgisayer programlarını kullanılmıştır. Genellikle, zamandan bağımsız halde veya geçici rejimde, ısı iletimin katsayısı, üretimin sıcaklığa bağlı olduğu yada olmadığı ile, içinde ısı üretimi bulanan yada bulunmayan problemler bu programlar FORTRAN 77 dilinde yazılmıştır. PATANl'nin tek boyutlu ısı iletim problemlerini ve PATAN2'nin iki boyutlu ısı iletim problemlerini çözebilen programlar kullanılmıştır. Yoğunluk ve özgül ısı gibi malzeme özellikleri sabit kabul edilmiştir. PATANI Programı ile bir duvar yüzey sıcaklığı belli, çok katlı duvar, X Kartezyen koordinatlarmdaki geçici rejimde bakır plaka, ışınımlı kanat içinde ısı kaynağı olan sonsuz uzunlukta levha, taşmımlı kanatlar v.s. gibi tek boyutlu problemlere uygulanmıştır. Ayrıca bu programı ile r silindirik koordinatlarla ile ilgili olan içinde ve dışında taşınımla ısı geçişinin olduğu boru problemleri ile içinde ısı üretimi olan yada olmayan çubuk problem çözülmüştür. PATAN2 Programı ile de zamandan bağımsız halde ve geçici rejimdeki çelik levha problemleri, düz ve farklı değişik dizilişi tuğla duvar problemleri gibi problemler çözülmüştür. Bu problemlere analitik çözümü için PATANI de PATAN2 programlan kullanılarak elde edilen çözümler, elle yapılan veya tam çözümlerle karşılaştırılıp sonuçların doğruluğu kontrol edilmiştir.

Özet (Çeviri)

NUMERICAL COMPUTATION OF HEAT CONDUCTION SUMMARY The intent of this study is to develop a computer program, based on S. V. PATANKAR'S Control Volume Formulation, for solving one and two-dimensional heat conduction problems. Steady One -Dimensional heat conduction ; To review the main ingredrents for steady conduction in one dimention,the governing differential equation is, TWO-Dimensional Heat Conduction; The differential equation, er d (\ er\ ? ( âr^ rt ex v'f, V CX J + ? A- v r\> ) + S Can be instantly turned into the discretization equation; a, J), - aKTK i awJH. i aNTN i as/s ı bw. Ax.7“** Control volume N id p ; Ay Figure 1 Control Volume For The Two-Dimensional situation av - a* = ÖC keAy w ”(&)“ knAx w ksAx 0 pcAxAy Up - P At b = ScAxAy+a0PT$ aP=aE + a^, + aN +as+ap- SpAxAy As At->co, this equation is reduced to our steady-state discretization equation. Given the grid-point values of temperature at time t, it can be assumed thet temperatures vary with time from l to t+Al with the equation, T7>df = [yrP+(l-/)7>°]A/ VITwo-Dimensional Situation in Cylindrical Coordinates To illustrate the derivation of the discretization equation in other coordinate system, we shall consider a two-dimensional situation in cylindirical coordinates, namely r and 9, the differential equation is 8T 1 d(. dT\ l â (kcT) pc-z~ = rk- + rcOKr cOJ + S.. ât r âr\ dr) We obtain the discretization equation; aPTp = avTv i-awTw +0»,^ +-axTç +b where; aE = «w = aN % re(S6)e rw(SO)w (fir), ksrsA9 (Sr) s o pc^y aP- p At b = ScAV+a°PTp aP=aE+aw+aN+as + ap-SpAV Here AV is the volume of the control valume, it is equal to &r = ((r”+rs)AQ.Ar)/2 To perform practical computations, numerical analysis of heat conduction is embodied in these computer programs. The Control-Volume approach ensures that the solution satisfies overall conservation over the calculation domain. Generally, whatever the pobiem types ( time independent or not, whether power production depends on temperature or not, whether heat production occurs or not ) are, these programs are written in Fotran 77 and prepared subroutine programs. vnThe PATANI program is prepared for one dimensional heat conduction problems ; - Problems where wall surface temperature is known - Multi layered wall problems - Convectional heat transfer in a pipe. - The steady problem of a plate with internal heat generation. - The syeady problem of a radiating constant area fin. also,with this program, related to cylindirical coordinates,it can be solved that tube problems with internal and external heat conduction exist and pipe poblems such that heat production occurs or not. The solution of the discretization equations for one dimensional situation can be obtained by the standard Gaussion-elimination methodBecause of the particularly simple form of equations, the elimination process turns into a delightfully convenient algorithm. This is sometimes called the Thomas algorithm or the TDMA ( Tri Diagonal Matrix Algorithm ). Here,subroutine programs of TDMA which helps to solve algebric equations and ÇIKIŞ which helps to take the results from any unit, need not to be changed by the user. After preparing PATANI program and trying to solve various problems, it can be solved regular or irregular ordered bricks (on the wall) poblems with PATAN2 program which helps to solve two dimensional heat conduction problems. In patan2 in order to solve two dimensional problems,a convenient combination of direct method ( TDMA ) for one dimensional situations and Gauss- Seidel iteration method can be formed with the name ADI method (Alternating - Direction Implicit ) Programmes consist of subprograms with the names GİRİŞ, ÜRETİM, ELETIM. SINIR, TDMA ve ÇIKIŞ. In one-dimensional ( patanl ) and ( patan2 ) two dimensional solution programs, three kind of boundary conditions are encountered in heat conductioa These are; 1. Given boundary temperture vni2. Given boundary heat flux 3. Boundary heat flux specified via a heat transfer coefficient and the temperature of the surrounding fluid. Heat conduction presents a physical situation that embodies all the ingredients of the general equation except convection. The convection is created by fluid flow. In case of convection, it is calculated the coefficients of discretization equations. In section 2, it is emphasized that mathematical forms, interface conductivity, boundary conditions,source term,heat conduction coefficient and temperature dependent heat term and the solution algorithm of heat conduction problems. In section 4,it is explained how Patankar's method was applied and how program was developed. In section 6, For problems with analytical solutions, it is checked and compared the solutions of patanl and patan2 ( theoritical calculation ) with the results of hand-written solutions or exact results. DC

Benzer Tezler

  1. Dikey ip üzerinde damlacıklı akışın oluşturulması ve incelenmesi

    Formation and investigation of droplet flow on a vertical string surface

    BORA DOĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL TEKE

  2. Molecular dynamics study of the thermal conductivity in nanofluids

    Nanoakışkanlarda termal iletkenliğin moleküler dinamik hesaplamaları

    İREM TOPAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM ÖZGÜR SERVANTİE

  3. Bir ekonomizer tasarımı ve nümerik analizi

    An economizer design and numerical analysis

    NİHAL ÇAKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞUR AKYOL

  4. İki boyutlu geometrilerde ışınım ısı transferi hesabı için alternatif SKN metodu

    Alternative SKN method to compute radiative heat transfer in two dimensional geometries

    ZERRİN SERT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKERİYA ALTAÇ

  5. Vibration and flutter analysis of fluid loaded plates

    Akışkan yüklü eğimli plakların titreşim ve flater analizi

    ABDURRAHMAN ŞEREF CAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. ZAHİT MECİTOĞLU