Phase change heat transfer from nano and micro size droplets on a non-flat substrate
Düz olmayan bir yüzeyde nano ve mikro boyuttaki damlacıklardan faz değişimi ile ısı aktarımı
- Tez No: 588665
- Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER DURSUNKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yoğuşma/buharlaşma yoluyla ısı transferi, birçok mühendislik uygulamasında ısının atılmasına önemli katkı sağlar. Bir sıvı damlacığının veya filminin boyutları mikrometre düzeyine ulaştığında, sıvı-buhar ara yüzünün şekli kılcal kuvvetler tarafından domine edilir ve yerçekiminin etkisi azalır. Faz değişimi sıvısının kalınlığı nanometre boyutuna yaklaştığında arayüzün şekli özellikle temas hattındaki dağılma etkilerinden güçlü bir şekilde etkilenir. Temas hattının yakınında, aşırı ince sıvı filmler nedeniyle süreklilik mekaniği yaklaşımı geçerliliğini yitirir ve katı-sıvı-buhar sınırının kesişimindeki mikro temas açısının belirlenmesi için moleküler dinamik yaklaşımının kullanılması gerekir. Faz değişim hızı, ara yüzdeki sıvı film kalınlığının yanı sıra sıcaklık ve basınç farkının da güçlü bir fonksiyonudur. Isı borusu uygulamalarında, ısı transferinin çoğunluğu gizli ısıdan kaynaklanmaktadır ve faz değişimi dinamiklerinin anlanması, ısı borularının performansının artırılması için önemlidir. İnce film buharlaşması ve yoğuşması, damlacık yoğuşması ve buharlaşması, yoğuşma damlacıklarının ve filmlerinin bir geçiş rejiminde büyümesi ve birleşmesi, oluklu ısı borularında karşılaşılan olaylardır. Bu tezde, buharlaşma ve yoğuşma faz değişimi sırasındaki sıvı ara yüzünün şeklini belirlemek için genişletişmiş Young-Laplace denklemini çözen bir metodoloji geliştirilmiş ve sonuçlar moleküler dinamik simülasyonlarının öngördüğü temas açısıyla örtüşmesi için süreklilik yaklaşımı sınırına uzatılmıştır. Bu yöntem aynı zamanda yaklaşık durağan bir yaklaşım ile sıvı damlacıkların büyümesini ve birleşmesini benzetimlemek için kullanılmış ve sonuçlar oluklu ısı borularındaki kanatçıkların üstündeki yoğuşma problemine uygulanabilir hale getirilmiştir. Son olarak, yüzey dalgalanmasının ve pürüzlülüğünün akışkan filmlerin şekli ve faz değişim hızı üzerindeki etkisi, kullanımdaki üretim teknikleri ile üretilen yüzeyler için irdelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Heat transfer via condensation/evaporation is a major contributor to heat removal in numerous engineering applications. When the dimensions of a liquid droplet or film reaches the order of micrometers the shape of the liquid-vapor interface is dominated by the capillary forces and the effect of gravity subsides. As the dimensions of the phase change liquid approaches nanometer size, the interface shape is strongly affected by dispersion effects, predominantly in the neighborhood of the contact line. At the close proximity of the contact line, continuum mechanics breaks down due to the extreme thin liquid films, requiring the use of molecular dynamics to assess the micro contact angle at the intersection of the solid-liquid-vapor boundary. The rate of phase change is a strong function of the temperature and pressure difference at the interface as well as the liquid film thickness. In heat pipe applications, the majority of heat transfer is due to latent heat and understanding the dynamics of phase change is crucial to improving the performance of heat pipes. Thin film evaporation and condensation, droplet condensation and evaporation, unsteady growth and coalescence of condensing droplets and films are phenomena encountered in grooved heat pipes. In this thesis a methodology for solving the augmented Young-Laplace equation to determine the shape of the liquid interface during evaporation and condensation phase change is developed, the results of which are extrapolated to the limit of continuum to match the contact angle predicted by molecular dynamics simulations. This approach is also used to simulate the growth and coalescence of liquid droplets using a quasi-steady assumption, the results of which can be applied to the condensation on the fin top of grooved heat pipes. Finally, the effects of surface waviness and roughness on the shape and phase change rate of liquid films are investigated for surfaces generated using manufacturing techniques in common use.
Benzer Tezler
- Nükleer rezonasta moleküler yapıların incelenmesi (yapısal faz geçiş kuramları üzerine bir inceleme)
Başlık çevirisi yok
ABDURRAHMAN ANDİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ YALÇINER
- Realization of transmitter and receiver clock generation units and channel switching unit in a modified analog radio relay
Değiştirilen bir analog radyodaki verici ve alıcı saat üretimi birimleri ve kanal anahtarlama biriminin gerçekleştirilmesi
AYHAN BÜYÜKSEMERCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT AŞKAR
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- Alloxan'ın sıçan pankreası üzerine etkilerinin ışık ve elektron mikroskobu seviyelerinde araştırılması
Investigation about the effect of alloxan on the rat at light and electronmicroscopical levels
SAİM ÖZDAMAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
BiyokimyaCumhuriyet ÜniversitesiMorfoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜRSOY