Snowflake shaped high conductivity inserts for heat transfer enhancement
Isı transfer arttırımı için kartanesi şekilli yüksek iletimli eklentiler
- Tez No: 622767
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDAL ÇETKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı Transferi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada noktasal bir ısı kaynağı içeren iki boyutlu yapıda ısıl direncin kar tanesi şeklindeki yüksek iletkenli eklentilerle nasıl azaltılabileceğini sayısal olarak gösteriyoruz. Yapının dış şekli bir kare ve karenin sınırları ısı geçirmezdir. Yüksek iletkenli eklentiler olarak dikdörtgen eklentiler kullanıldı. En düşük en yüksek sıcaklığı elde etmek için eklentilerin şekli yapısal gelişim teorisine göre geliştirildi. Birinci eklemede, alan oranı arttırılarak anne (büyük) eklentilerin optimal sayısı bulundu. İlk eklemdeki sonuçlara göre, anne eklentilerin sayısındaki artış belirli bir sayıdan sonra ısı iletimini arttırmıyor. Bu durum anne eklentiler için optimal bir sayının olduğunu gösteriyor. Optimal eklenti sayısı, düşük ısıl iletkenli bölgedeki ısıl direnci azaltmak için uygun kısa aralıkları ve bir yalıtım katmanı gibi davranan ısıl sınır katmanlarını ortadan kaldıran uygun uzun aralıkları tasarlamaya benzerdir. En düşük en yüksek sıcaklık için anne eklentilerin geometrisi açığa çıktıktan sonra, yavru (küçük) eklentiler anne eklentilerin ucuna eklendi. Yavru eklentilerin eklenmesi ikinci eklemeyi başlattı. İkinci eklemede alan oranı sabit olduğu zaman, yavru eklentilerin optimal boyut oranları, yavru eklentilerin yeri ve onların arasındaki optimal açı bulundu. Daha büyük yavru eklentiler de anne eklentilere üçüncü eklemede eklendi. İkinci ve üçüncü eklemenin sonuçları, en yüksek sıcaklığı azaltmak için yavru eklentilerin geometrik uzunluk ölçütünün ne olması gerektiğini ve onların sayıları gösteriyor. Optimal tasarım, eklentilerin kar tanesi şekline benzer şekilde tasarlanması gerektiğini ortaya çıkarıyor. Bu sonuçlar kar tanesinin en az ısıl dirence sahip tasarıma uygun olduğunu ortaya çıkarıyor. Bu sonuca doğayı kopyalayarak değil, fiziği anlayarak ulaştık.
Özet (Çeviri)
In this study we show numerically how thermal resistance in a two-dimensional domain with a point heat source can be reduced with embedded high-conductivity snowflake shaped pathways. The external shape of the domain is square, and its boundaries are adiabatic. Rectangular fins were used as high-conductivity pathways in order to minimize maximum excess temperature 〖(T〗_max). The geometry of the inserted pathways was optimized with consideration of Constructal Theory for minimum T_max. In the first assembly, optimum number of mother (big) fins was uncovered as the area fraction increases. The results of the first assembly indicate that the increase in the number of mother fins does not increase heat transfer after a limit number for the fins, i.e., optimum number of mother fins exits. After uncovering the mother pathway geometry corresponding to the minimum T_max, the daughter (small) fins inserted at the tip of them, i.e. second assembly. In the second assembly, the fin ratios, small fin location and angle between daughter fins were discovered when the area fraction is fixed. In addition, in the third assembly, larger daughter fins were attached to mother fins. The results of the second and third assemblies document what should be the geometric length scales and the number of daughter fins in order to minimize T_max. The optimized design uncovers that the fins should be designed similar to snowflake shape. Therefore, the results also uncover snowflakes correspond to the designs with minimum thermal conductivity, i.e., not mimicking the nature but understanding it with physics.
Benzer Tezler
- Yanma ve yanma ürünlerinin hava kirliliğine etkileri ve Ağaçlı-Keşan linyitlerinin km.9003 analizörü ile baca gazlarının analizi
Combustion and environmental effects of combustion products and analyse of slack gases with km 9003 analysis device of Ağaçlı-Keşan lignites
İ.ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU
- Buz kalıplarından kar üretilmesi için bir makine tasarımı
Design of a machine for flake production from ice blocks
ABDULGANİ HAKAN ERDİL
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İ. DENİZ AKÇALI
- Atmosferde buz kristallerinin erimesinin radar sinyallerine etkisi
The Effect of the melting of ice crystals on radar signals in the atmosphere
SAADET DENİZ KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2002
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ EKEM
- Hücresel otomasyon modeli ile kartanesinin benzeşimi
Simulation snow flakes by using cellular automaton model
ŞÜKRİYE ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT KUTLU
- Göl soğanı (Leucojum aestivum)`nın vitro koşullarında hızlı çoğaltımı
In vitro micropropagation of summer snowflake (Leucojum aestivum)
CUMA KARAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SEBAHATTİN ÖZCAN