MANYETİK ALAN YÖNÜNÜN DOĞAL TAŞINIM ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN SAYISAL İNCELENMESİ
EGE 15th INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLIED SCIENCES, İzmir, Türkiye, 12 - 14 Haziran 2026, cilt.1, ss.221-229, (Tam Metin Bildiri)
- Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
- Cilt numarası: 1
- Basıldığı Şehir: İzmir
- Basıldığı Ülke: Türkiye
- Sayfa Sayıları: ss.221-229
- Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Bu çalışmada, kapalı bir kare kutu içerisinde su akışkanı için manyetohidrodinamik (MHD) etkiler altında doğal taşınım ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Analizler, ANSYS-Fluent paket programı kullanılarak gerçekleştirilmiş olup, akış alanı iki boyutlu, laminer ve sürekli rejim varsayımları altında modellenmiştir. Çalışmada Ra=105 ve Ha=60 sabit tutulmuş, manyetik alanın farklı eğim açılarında uygulanmasının akış yapısı ve ısı transferi üzerindeki etkileri sistematik olarak araştırılmıştır. Manyetik alanın yönelimi, Lorentz kuvvetinin akış alanı üzerindeki bastırıcı etkisini doğrudan değiştirdiğinden, sıcaklık dağılımları, akım çizgisi yapıları ve ortalama Nusselt sayısı üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Eğik doğrultuda uygulanan manyetik alanın, akış yapısındaki simetriyi bozarak boşluk içerisinde asimetrik girdapların oluşumuna yol açtığı tespit edilmiştir. Bu asimetrik akış karakteristiği, yerel ısı transferi dağılımlarında önemli farklılıkların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Dolayısıyla, manyetik alanın yöneliminin, MHD etkili doğal taşınım sistemlerinde hem akış yapısını hem de ısıl performansı kontrol etmede belirleyici bir parametre olduğu anlaşılmaktadır
In this study, natural convection heat transfer under magnetohydrodynamic (MHD) effects for a water-filled closed square cavity was numerically investigated. The analyses were carried out using the ANSYS-Fluent commercial software package, and the flow field was modeled under two-dimensional, laminar, and steady-state assumptions. In the study, the Rayleigh number and Hartmann number were kept constant at 𝑅𝑎=105and 𝐻𝑎=60 respectively, while the effects of applying the magnetic field at different inclination angles on the flow structure and heat transfer characteristics were systematically examined. Since the orientation of the magnetic field directly alters the suppressive effect of the Lorentz force on the flow field, its influences on temperature distributions, streamline patterns, and the average Nusselt number were analyzed in detail. It was determined that the inclined magnetic field disrupted the symmetry of the flow structure, leading to the formation of asymmetric vortices within the cavity. This asymmetric flow behavior resulted in significant variations in local heat transfer distributions. Therefore, it is concluded that the orientation of the magnetic field is a critical parameter in controlling both the flow structure and thermal performance in MHD-driven natural convection systems.