Pürüzlü ve hareketli ısıtılmış plakaya çarpan jetin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of impinging air jet on rough and moving heated plate
- Tez No: 823889
- Danışmanlar: PROF. DR. NEVİN ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Farklı geometriler, tasarım değişkenleri ve ısıl sınır şartları beraberinde farklı ısı transfer tekniklerini gündeme getirmiştir. Bu değişkenlerin detaylıca değerlendirilerek birbirleriyle olan ilişkilerinin incelenmesi ve bunun sonucunda optimum ısı transfer tekniğinin belirlenmesi kuşkusuz önemli mühendislik problemlerinden biri olmuştur Endüstriyel alanlarda yüksek soğutma oranı sağlayan ısı yönetim teknikleri incelendiğinde jetle soğutma tekniğinin ilk sıralarda geldiği görülmektedir. Bu yöntemde akışkan jetleri vasıtasıyla katı yüzeylerde ısı transferleri gerçekleştirilir. Jetle soğutma sistemleri gaz türbinlerinde uzun zamandır kullanılan ve kabul görmüş bir sistem olup, jet motorlu modern uçaklarda yüksek sıcaklıklara ulaşan yanma gazlarının ısıttığı türbin kanatlarının soğutulması, ayrıca cam levhaların temperlenmesi kâğıt ve tekstil ürünlerinin boyanması ve kurutulması, elektronik devre elemanlarının soğutulması gibi birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında farklı geometrik yüzey özelliklerine sahip hareketli yüzeylere çarptırılan hava jetinin çarpma plakası üzerindeki yerel ve ortalama ısı transferine etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Kurulan deney düzeneğinde step motor vasıtasıyla sağlanan hareket ile akışkan çarptırılacak plakanın yönlendirilmesi sağlanmıştır. Taguchi deney tasarım metodu kullanılarak 18'e düşürülen deney sayısı ile 6 farklı Reynolds sayısı, 3 farklı lüle-levha arası mesafe, 3 farklı plaka hızı, 3 farklı strok değeri, 3 farklı geometrili lüle ağzı ve 3 farklı yüzey pürüzlülük durumu için deneyler yapılmıştır. Yüksek çözünürlüklü termal kamera ile alınan zamana bağlı yüzey sıcaklıkları, zamana bağlı ortalama Nusselt sayıları, sürekli rejime ulaşıldıktan sonra elde edilen yerel Nusselt sayıları ısı transferi sonuçları olarak sunulmuştur. Akabinde parametrelerin ısı transferindeki etkilerini belirleyebilmek için kıyaslamalı grafikler ve ANOVA test sonuçları sunulmuş ve değerlendirilmiştir. Sonuçlar Reynolds sayısının ısı transferini etkileyen en baskın parametre olduğunu göstermiştir. Lüle geometrisi ikincil önemli parametredir. Bunun ardından yüzey pürüzlülüğü, plakayı hareketlendirmek ve strok değerini değiştirmek gelmiştir. Son olarak en az etkili parametre lüle-levha arası mesafe olarak tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Various geometries, design variables and thermal boundary conditions have brought different heat transfer techniques to the agenda. Evaluating these variables in detail, examining their relations with each other, and as a result, determining the optimum heat transfer technique has undoubtedly been one of the important engineering problems. When the heat management techniques that provide high cooling rate in industrial areas are examined, it is seen that the jet cooling technique comes first. In this method, heat transfers are carried out on solid surfaces by means of fluid jets. Jet cooling systems are a system that has been used for a long time in gas turbines and has been used in many industrial areas such as cooling the turbine blades heated by combustion gases reaching high temperatures in modern aircrafts with jet engines, as well as tempering glass plates, dyeing and drying paper and textile products, cooling of electronic circuit elements. . In this thesis, the effect of the air jet impinging on the moving surfaces with different geometric surface properties on the local and average heat transfer on the target plate is experimentally investigated. In the established experimental setup, the movement of the plate to which the fluid is impinged is guided by the movement provided by the stepper motor. With the number of experiments reduced to 18 using the Taguchi experimental design method, experiments are conducted for 6 different Reynolds numbers, 3 different nozzle-plate distances, 3 different plate speeds, 3 different stroke values, 3 different geometry nozzle outlets and 3 different surface roughness conditions. The time-dependent surface temperatures, time-dependent average Nusselt numbers, local Nusselt numbers obtained after the steady state is reached with a high-resolution thermal camera are presented as heat transfer results. Then, comparative graphs and ANOVA test results are presented and evaluated in order to determine the effects of parameters on heat transfer. The results showed that the Reynolds number is the most dominant parameter affecting the heat transfer. The nozzle geometry is the secondary important parameter. After that, roughness, moving the plate and changing the stroke are the effective parameters. The less effective parameter is the nozzle-plate distance.
Benzer Tezler
- Görsel anlatımda zıtlık ve denge
In Visual expressing contrast and balance
LEYLA ŞENTÜRK VARLIK
Sanatta Yeterlik
Türkçe
1999
Güzel SanatlarAnadolu ÜniversitesiResim Ana Sanat Dalı
PROF. ABDULLAH DEMİR
- Investigation of the structural and mechanical properties of the single crystal CMSX-4 SLS superalloy exposed to high temperature for long term
Yüksek sıcaklığa uzun süreli maruz bırakılan tek kristal CMSX-4 SLS süperalaşımın yapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
SERTAÇ ALPTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Numerical investigation of power cylinder lubrication and frictional performance considering piston elastic deformations
Güç silindiri yağlama ve sürtünme performansının piston elastik deformasyonlarının etkisi ile birlikte sayısal incelenmesi
ÖZGÜR GÜNELSU
Doktora
İngilizce
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN
- Kompozit öngerilmeli prefabrike döşemeler (öngerilme donatısı-yük-açıklık ilişkileri)
Composed prestressed prefabricated floors (prestressing steel-load-span relations)
EYYÜP SEVEN
- Pürüzsüz ve pürüzlü düzlem levha üzerinde yer çekimi etkisiyle akışkan filmi hareketinin incelenmesi
The Investigation of fluid film movement to gravity along an inclined smooth and rough plates
HÜSEYİN ÇAMUR
Doktora
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ERKİN PEREMECİ