Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji-Termodinamik Bilim Dalında, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZLEM USLU
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Necati Mahir
Eş Danışman: Zerrin Sert
Özet:
Bu tez çalışmasında düşey bir kanal içerisinde tek, yan yana ve art arda yerleştirilmiş
dairesel kesitli silindirler etrafında tümleşik (doğal+zorlanmış) taşınım ile ısı geçişi
incelenmiştir. Tek silindirden elde edilen sonuçlar kullandığımız program sonuçlarının
doğruluğunu tespit etmek için literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırılmıştır.
Simülasyonlar Re=100, 150 ve 200 değerleri için Richardson sayısı -1, ve +1 aralığında 9
farklı değer için analiz edilmiştir. Çalışma akışkanı hava (Pr=0.7) ve su (Pr=7) seçilmiştir.
Simülasyonlar ticari Ansys/Fluent® yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Her iki
silindir üzerindeki akış parametreleri olan kaldırma, sürüklenme katsayılarının ve ısı
transferi karakteristiği olan Nusselt sayısının zaman ile değişimleri elde edilmiştir. Yan yana
yerleştirilmiş iki silindirler için iki silindir arası mesafe (T/D), 4D ve 2D olarak alınmıştır,
silindir merkezi ile kanal cidarları arası mesafe (S/D) 5, 3 ve 2 olarak alınmıştır. Art arda iki
silindirler için silindirler arası mesafe (L/D), 2.5D ve 5D olarak alınmıştır. Kanal genişliği
(H/D) 10, 5 ve 3.33 olarak alınmıştır. Silindirlerin, birbirine göre konumu ve sınırlandırılmış
kenar cidarına göre konumu girdap oluşumunda önemli bir parametre olduğu bu çalışmada
tespit edilmiştir. Yan yana yerleştirilmiş silindirlerde tüm Reynolds ve Richardson
sayılarında sürüklenme katsayısı ve ortalama Nusselt sayısı silindirler arası mesafenin 2D
olması durumunda 4D’ye nazaran daha yüksek çıktığı tespit edilmiştir. Düşük Reynolds
sayılarında Pr=0.7 de doğal taşınımın zorlanmış taşınımı destekleyen etkisinin yüksek Ri
sayılarında iz bölgesinde vortex oluşumunu bastırdığı, buna karşılık termal yayınımın düşük
olduğu Pr=0.7 de kanal duvarlarının blok etkisinin artmasının vorteks oluşumunu tekrar
tetiklediği belirlenmiştir.Art arda yerleştirilmiş silindirler için ise tüm Reynolds ve
Richardson sayılarında ortalama Nusselt sayısı silindirler arası mesafenin 5D olması
durumunda 2.5D’ye nazaran daha yüksek çıktığı tespit edilmiştir. Re=100, her hem su
(Pr=7) hem de hava (Pr=0.7) için blok etkisinin en fazla H/D=3.33 de 1. silindir üzerinde
en yüksek Nusselt sayıları gözlemlenmiştir. İkinci silindir üzerindeki Nusselt sayıları 1.
Silindir üzerindekinden daha düşük olduğu görülmüştür. 2. Silindir üzerindeki Nusselt
sayıları Ri-0.25 için genellikle blok oranının artması ile artmıştır.