Investigation of heat transfer in corrugated channel with pulsating flow
Oluklu kanalda salınımlı akışta ısı transferinin incelenmesi
- Tez No: 690880
- Danışmanlar: PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Bu çalışma, dikdörtgen oluklu bir kanalda sabit ve salınmlı akışın, Reynolds sayısının 2x103≤Re≤6.5x103 aralığı için hidrodinamiğini ve ısı transferini sunmaktadır. Alt duvar kaydırılarak üç farklı oluklu kanal konfigürasyonu oluşturulmuştur. Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçümü (PIV) yöntemi hidrodinamik inceleme için kullanılmıştır. Akım çizgileri, hız vektörleri, girdap konturları, kütlesel akış hareketlerini ve akış yapılarını ortaya çıkarmak için çizilmiştir. Sonuçlar, oluk ve ana akım etkileşiminin düşük Reynolds sayılarında zayıf olduğunu, ancak Reynolds sayısı arttıkça daha iyi hale geldiğini göstermiştir. Salınımlı akış, ana akımın oluk içine nüfuz etmesini önemli ölçüde güçlendirmiştir, ancak salınım frekansı bu fenomen üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ayrıca, türbülans istatistiklerini belgelemek için Reynolds gerilimi ve çalkantıların karelerinin karekök ortalamaları sunulmuştur. Isı transferi deneylerinde, oluk ana akım etkileşiminin iyileştirilmesinin ve türbülans karışımının artmasının olumlu etkileri gözlenmiştir. Isı transferi iyileştirilmesi ve basınç düşüşü arasındaki ilişki, termal performans faktörü hesaplanarak dikkate alımıştır. Salınımlı akış, ek ısı transferi artışına neden olmuştur. Ancak bu yöntem düşük Reynolds sayılarında daha etkilidir. Kanalın alt duvarının kaydırılmasının akış ve ısı transferi üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Deneysel bölüme ek olarak, sabit akışta oluk en boy oranının etkisini incelemek için sayısal bir çalışma yapılmıştır ve optimum en boy oranı sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
This study presents hydrodynamics and heat transfer of steady and pulsating flow in a rectangular grooved channel for the Reynolds number range of 2x103≤Re≤6.5x103. Three different grooved channel configurations are created by shifting the bottom wall. The Particle Image Velocimetry (PIV) method is employed for hydrodynamic investigation. Streamlines, velocity vectors, vorticity contours are plotted to reveal massive flow motions and flow patterns. Results showed that groove and mainstream interaction is poor at low Reynolds numbers, but it gets better as the Reynolds number increased. Flow pulsation significantly empowers the penetration of mainstream into the groove section; however, pulsation frequency has an important effect on this phenomenon. Moreover, Reynolds stress and root mean square of the fluctuations are presented to document turbulence statistics. In the heat transfer experiments, the positive effects of the improvement of the groove mainstream interaction and an increase of the turbulence mixing are observed. Heat transfer enhancement, pressure drop trade-off are considered by calculating the thermal performance factor. Pulsating flow caused additional heat transfer enhancement. However, it is a more effective method in low Reynolds numbers. Shifting the bottom wall of the channel does not have an important effect on flow and heat transfer. In addition to the experimental part, a numerical study is carried out to examine the effect of groove aspect ratio and optimum aspect ratio for steady flow.
Benzer Tezler
- Investigation of nanofluid transport in a corrugated channel under pulsating effect
Salınım etkisi altında oluklu bir kanalda nanoakışkan taşınmasının incelenmesi
HUDHAIFA RAAD HAMZAH HAMZAH
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Birbirine yaklaşan-uzaklaşan kıvrımlı levhalar arasında nanoakışkan akımlarında ısı transfer artışının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer enhancement performance in periodically converging-diverging nanofluidic turbulent duct flows
GİZEM YILDIZHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI
- Dönen bir silindirin, arkasında bulunan tekli ve çoklu silindirlerde ısı geçişine etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation on the effect of heat transfer in single and multiple cylinders behind a rotating cylinder
MURAT DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. COŞKUN ÖZALP
- Investigation of flow characteristics and heat transfer enhancement of various duct geometries
Çeşitli kanal geometrilerinde akış karakteristiklerinin ve ısı tranferi iyileştirilmesinin incelenmesi
NEHİR TOKGÖZ
Doktora
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
- Nanoakışkanlı levhalı ısı değiştirici kanallarında ısı geçişinin deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of heat transfer in the plate heat exchanger channels using nanofluids
MURAT ÜNVERDİ
Doktora
Türkçe
2016
EnerjiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR İSLAMOĞLU