Dikdörtgen kesitli kanallarda bükümlü delta kanat ile ısı transferinin iyileştirilmesi
Heat transfer enhancement wi̇th bended delta wi̇ng i̇n rectangular ducts
- Tez No: 705771
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLA ABİR İĞCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yozgat Bozok Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Bu çalışmada, dikdörtgen bir kanala farklı adım oranlarında (PR) yerleştirilen bükümlü delta kanat tipi vorteks üreticilerinin ısı transferi ve akış parametreleri açısından etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Bükümlü delta kanat kullanımı ile kanalda oluşan vortekslerin akışkanın ısıtılan kanal yüzeyi ile daha fazla temas etmesini sağlayarak ısı transferini arttırmıştır. İş akışkanı olarak hava kullanılmıştır. ANSYS Fluent 19.2 CFD kodu kullanılarak periyodik sınır şartları altında Re=5000-25000 aralığında sayısal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Kanalın alt yüzeyinde 600 W/m2'lik sabit ısı akısı uygulanmıştır. Türbülanslı akışın analizi için zaman ortalamalı“Navier-Stokes”ve enerji denklemleri kullanılmıştır. Türbülans modeli olarak“RNG k-ɛ”ve yakın duvar çözümleri için“Menter-Lechner”metodu uygulanmıştır. CFU ve CFD konfigürasyonları için Re sayılarına bağlı olarak üç farklı PR [PR=Lp/Hp=1, 1.5, 2]'de Bükümlü delta kanadın parametrik çalışmaları sayısal olarak yapılmıştır. Bükümlü delta kanadın uzunluğu [Lt=21 mm], yüksekliği [Ht=13,5 mm], kalınlığı [t=0.3 mm], hücum açısı [β=45°], bükme açısı [α=165°] ve büküm yeri [b=Lt/3=7mm] değerleri sabit alınmıştır. Sayısal çalışmaların sonuçlarına göre Re sayısının artmasıyla Nu sayısının arttığı, Darcy sürtünme faktörünün [f] azaldığı tespit edilmiştir. En yüksek ısıl iyileştirme faktörü (TEF) en düşük Re sayısında elde edilmiştir. En yüksek TEF değerleri CFD konfigürasyonu altında elde edilmiştir. Hem CFD hem de CFU konfigürasyonları için en yüksek TEF değerinin elde edildiği parametreler PR=1 ve Re=5000 olarak belirlenmiştir. CFD ve CFU konfigürasyonları için en yüksek TEF değerleri sırasıyla 2.28 ve 1,79 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of bended delta wing type vortex generators, placed in a rectangular channel at different period ratios (PR), on heat transfer and flow parameters were numerically investigated. Using bended delta wing, vortices produced in the channel provided the fluid to be in contact more with the channel surface and thus increasing the heat transfer. Air was used as the working fluid in the channel. Numerical studies were carried out in the range of Re=5000-25000 under periodic boundary conditions by using ANSYS Fluent 19.2 CFD code. A constant heat flux of 600 W/m2 was applied on the bottom surface of the channel. Time-average“Navier-Stokes”and energy equations were used for the analysis of turbulent flow.“RNG k-ɛ”was used as the turbulence model and“Menter-Lechner”method was applied for near wall treatment. Parametric studies of bended delta wing at three different PR [PR=Lp/Hp=1, 1.5, 2] for CFU and CFD configurations depending on the Re numbers, were performed numerically. Bended delta wing's length [Lt=21 mm], height [Ht=13.5 mm], thickness [t=0.3 mm], attack angle [β=45°], bend angle [α=165°] and bending location [b=Lt/3=7mm] values were kept constant. Based on the results of the numerical studies, with an increase in Re number, Nu number was determined to be increased while the Darcy friction factor [f] decreased. The highest thermal enhancement factor (TEF) was also obtained at the lowest Re number. The highest TEF values were obtained for the CFD configuration. For both CFD and CFU configurations, the parameters, where the highest TEF value was obtained, were determined as PR=1 and Re=5000. The highest TEF values for CFD and CFU configurations were calculated as 2.28 and 1.79, respectively.
Benzer Tezler
- Dikdörtgen kesitli kanallarda yeni tip vorteks üreticilerle ısı transferinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer with novel type vortex generators in rectangular channel
ŞABAN TUBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET DOĞAN
- Dikdörtgen kesitli kanallarda daimi olmayan zorunlu konveksiyonun nümerik modellenmesi
Numerical modelling forced convection in rectangular ducts
ÜNAL UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ÇALLI
- Farklı jet geometrili dikdörtgen kesitli kanallarda ısı transferinin termokromik sıvı kristal metodu ile deneysel incelenmesi
Experimental investigation of heat transfer in rectangular section channels with different jet geometries by the thermochromic liquid crystal method
METİN SÖZBİR
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL UYSAL
- Effect of roughness on flow measurements in sloping rectangular channels with free overfall
Serbest düşülü eğimli dikdörtgen kesitli kanatlarda yüzey pürüzlülüğün akım ölçümlerine etkisi
CAN ERSEN FIRAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ŞAHNAZ TİĞREK
- Flow measurements in sloping rectangular channels with free overfall
Serbest düşülü eğimli dikdörtgen kesitli kanallarda akım ölçümleri
ÇAĞRI KUŞCU TURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ŞAHNAZ TİĞREK
PROF. DR. A. METİN GER