Numerical analysis of newtonian and non-newtonian ferrofluid pipe flow under constant and oscillating magnetic fields
Newtonyen ve newtonyen olmayan ferromanyetik akışkan modelleri için sabit ve salınımlı manyetik alanın boru içi akış üzerindeki etkilerinin sayısal analizi
- Tez No: 603736
- Danışmanlar: PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Boru içi akış sırasında ferro parçacıklı akışkan üzerindeki manyetik alan uygulanması sonucu ortaya çıkan etkiler incelenmiştir. Newtonyen ve Newtonyen olmayan akışkanlar için laminer boru içi akışın sayısal analizi yapılmıştır. Manyetik alan boru boyunca ilerleyen bir iletken tarafından yaratılmış bunun sonucunda oluşan manyetik kuvvet momentum denklemine uygulanmıştır. Tezin birinci kısmı sabit manyetik alan altındaki boru içi akışları, ikinci kısımı ise salınımlı manyetik alan altındaki boru içi akışları kapsamaktadır. Sabit manyetik alanın giriş bölgesi uzunluğu, sürtünme faktörü ve hız profili üzerindeki etkisi çalışılmıştır. Giriş bölgesi uzunluğunun, hem Newtonyen hem de Newtonyen olmayan akışkanlar için sabit manyetik alan ve üstel indeks ile azaldığı öte yandan Reynolds sayısı ile arttığı gözlemlenmiştir. Sürtünme faktörünün ise manyetik alan ve üstel indeks ile doğru, Reynolds sayısı ile ters orantılı olduğu görülmüştür. Ayrıca sabit manyetik alan etkisinde daha düz hız profilleri görülmüştür. Sabit manyetik alan ile kıyaslandığında, salınımlı manyetik alan etkisinde dalgalı akım çizgileri oluşmuştur ve salınımlı manyetik alan şiddeti daha da arttırıldığında boru içinde girdapların oluştuğu görülmüştür. Sabit manyetik alana kıyasla salınımlı manyetik alanın yüksek eğimleri daha güçlü manyetik etkilere sebep olup daha büyük vortisite değerlerinin gözlemlenmesine yol açmıştır. Boyutsuz vortisite değerleri, vortisitenin manyetik alan ile doğru, Reynolds sayısı ve üstel indeks ile ters orantılı olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study the effects of constant and oscillating magnetic fields on axi-symmetric laminar pipe flow are studied. The analyses cover both Newtonian and non-Newtonian ferro fluids exhibiting both shear thinning and shear thickening effects. The magnetic field is created by a current carrying conductor laying along the axis of the pipe and the magnetic force is implemented to the momentum equation. The first part of the study covers the constant magnetic field and the second part covers oscillating magnetic field cases. The effect of the constant magnetic field on magnetic entrance length, friction factor and velocity profiles are studied. The constant magnetic field and power law index have a decreasing effect on magnetic entrance length for both non-Newtonian and Newtonian fluids, however the Reynolds number is directly proportional with the magnetic entrance length. The friction factor is directly proportional with the induced magnetic field and the power law index whereas it is inversely proportional with the Reynolds number. Also flatter velocity profiles are observed under magnetic effects. Compared to constant magnetic field, wavy flow patterns form under oscillating magnetic fields and further increasing the magnetic field strength leads to the development of vortices in the pipe. Compared to constant magnetic field, higher gradients of oscillating magnetic field create higher magnetic effects as a result higher vorticity values are obtained. Non- dimensional vorticity values reveal that the vorticity directly proportional with the induced magnetic field and inversely proportional with Reynolds number and power law index.
Benzer Tezler
- Numerical analysis for magnetic effects on newtonian and non-newtonian ferrofluid flow around a circular cylinder
Newtonyen ve newtonyen olmayan ferromanyetik akışkan modelleri için manyetik alanın silindir etrafı akışı üzerindeki etkilerinin sayısal analizi
ÖMER BARIŞ ADIGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM KUNT ATALIK
- Numerical analysis of newtonian and non-newtonian lid-driven cavity flow in plane and curved geometries
Newtonyen ve newtonyen olmayan akışkanların kapak tahrikli oyuk akışlarının düzlemsel ve eğerisel geometriler için sayısal analizi
HATİCE MERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KUNT ATALIK
- Experimental and numerical investigation of open channel flow characteristics of Newtonian and non-Newtonian fluids
Newtonsal ve Newtonsal olmayan akışkanların açık kanal akış karekteristiklerimin deneysel ve sayısal incelenmesi
AZEZ MAJEED MOHAMMED
Doktora
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN ÇELİK
DOÇ. DR. THAMER MOHAMMED AHMED
- Farklı tip fraktal özellikli bifurkasyon ve trifurkasyon akışsistemlerinde akışın deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical analysis of pressure loss and flow in different types of bifurcation and trifurcation structured flow systems
ŞEYMA AKSAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSAK KOTCİOĞLU
- Farklı bifurkasyon modellerinde newtonian ve non-newtonian akışkanlar için akış ve ısı transferinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of flow and heat transfer in newtonian and non-newtonian fluids in different bifurcation models
MANSUR MUSTAFAOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSAK KOTCİOĞLU