Eş sıcaklıktaki iki silindir üzerinden zorlanmış taşınımla akış ve ısı geçişinin üç boyutlu analizi
Three-dimensional analysis of flow and heat transfer with forced convection over two isothermal cylinders
- Tez No: 956282
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZERRİN SERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Zorlanmış taşınıma maruz bırakılmış dairesel iki silindirin silindir dizilimi ve aralarındaki mesafeler değiştirilerek laminer akışta, akışa karşı nasıl direnç gösterdikleri ve akış karakteristikleri yapılan nümerik simülasyonlar ile incelenmiş ve literatürdeki sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Zorlanmış taşınım etkileri (Ri=0) silindirlerin akışa farklı konfigürasyonlarda yerleştirildiği ve hava (Pr=0.7) akışına maruz bırakıldığı varsayılmıştır. Çalışmada Reynolds sayısı 100, 200 ve 300 alınmıştır. İki silindirin dizili ise ardışık (art arda), dikeyde yan yana ve çapraz (şaşırtmalı) dizili olacak şekilde değiştirilmiştir. Üç boyutlu Navier-Stokes ve enerji denklemleri nümerik simülasyonlar yardımıyla, hesaplamalı akışkanlar dinamiği çözümleri kullanan ANSYS Fluent paket programı kullanılarak yapılmıştır. Yapılan tüm nümerik simülasyon çalışmaları sıkıştırılamaz akış koşullarında üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Literatür araştırmalarında Reynolds sayısının 190'dan sonra iki boyutlu nümerik çalışma sonuçlarının deneysel sonuçlar ile örtüşmediği bulunmuştur. Bu nedenle tüm çalışmalar üç boyutlu gerçekleştirilmiştir. Silindirler arası mesafe silindir çapı D olmak üzere, silindir çapı ile orantılı olarak ardışık dizili düzende sırasıyla 1.5D, 2D, 3D, 4D, 5D ve 10D, dikeyde yan yana konumlandırmada 1.5D, 2D, 3D, 4D, çapraz dizilimde konumlandırmada ise sırasıyla yatay ile yapılan açı β olmak üzere; 1D ve β =30°, 60°, 70°; 1.125D ve β =60°; 1.5D ve β =10°, 20°, 30°; 2D ve β =40°; 2.5D ve β =70°; 4D ve β =10°, 40° olacak şekilde gerçekleştirilmiştir. Bütün Reynolds sayılarında dairesel iki silindir için akış ve ısı transfer karakteristikleri elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda ortalama ve lokal Nusselt sayıları, ortalama sürükleme/kaldırma katsayıları, Strouhal sayıları elde edilmiş ve tartışılmıştır. Ayrıca çapraz dizilimde konumlandırmada elde edilen akış ayrılmaları literatürde belirtilen sınıflandırmaya göre belirlenip karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Forced convection around two circular cylinders positioned at tandem, side by side, and staggered arrangements with varying distances was investigated under laminar flow conditions through numerical simulations. The resistance of the cylinders to the flow and the flow characteristics were analyzed and compared with results from the literature. The effects of forced convection were examined for Ri=0 and Pr=0.7. In the study, Reynolds numbers were taken as 100, 200 and 300. The three-dimensional Navier-Stokes and energy equations were solved using computational fluid dynamics (CFD) simulations with the ANSYS Fluent software for incompressible flow. All numerical simulations were conducted in three dimensions. A literature review revealed that two-dimensional numerical studies do not align with experimental results for Reynolds numbers exceeding 190; therefore, all simulations were performed in three dimensions. The spacing between the cylinders, defined in terms of cylinder diameter D, was varied as follows: for tandem arrangements, the spacing values were 1.5D, 2D, 3D, 4D, 5D, and 10D; for side by side arrangements, the values were 1.5D, 2D, 3D, and 4D. In the staggered arrangements, the spacing was determined based on the horizontal spacing and an angle β, as follows: 1D with β =30°,60°,70°; 1.125D ve β =60° ; 1.5D with β =10°,20°,30°; 2D ve β =40°; 2.5D with β =70°; 4D with β =10°,30° For all Reynolds numbers, the flow and heat transfer characteristics of two circular cylinders were analyzed and compared with the obtained results. Additionally, in the staggered arrangements, the observed flow separations were classified and compared based on the classifications presented in the literature.
Benzer Tezler
- An Introduction to modeling of washing process in washing machines
Başlık çevirisi yok
NAZMİ ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM EKİNCİ
- Electro optical properties of liquid crystal nanocomposites
Sıvı kristal nanokompozitlerin elektro-optiksel özellikleri
MEHMET CAN ÇETİNKAYA
Doktora
İngilizce
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILDIZ ÖZBEK
- Energy efficiency oriented model based investigation of marine diesel engine and auxiliary systems
Enerji verimliliğine yönelik gemi dizel makineleri ve yardımcı sistemlerinde modelleme tabanlı araştırma
ÇAĞLAR DERE
Doktora
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Numerical analysis of surface-driven non-isothermal viscoelastic flow
Yüzey tahrikli eşsıcaklıklı olmayan viskoelastik akımın sayısal olarak incelenmesi
YALIN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ECDER
DOÇ. DR. KUNT ATALIK
- Investigation of effect of novel technologies' implementation to future internal combustion engines
Yeni teknolojilerin geleceğin içten yanmalı motorlarına uyarlanmasının etkilerinin incelenmesi
ANIL ALAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN