Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi

SİVRİOĞLU, Mecit; Ozsunar, Abuzer; Baskaya, Senol

Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi

Abuzer ÖZSUNAR, (Gazi Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Şenol BAŞKAYA, (Girilmedi)

Mecit SİVRİOĞLU (Girilmedi)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

0 0

Yıl: 2000 Cilt: 15 Sayı: 1-2 Sayfa Aralığı: 71 - 86 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi

Öz:

Bu çalışmada yatay dikdörtgen kesitli, en/yükseklik oranı (EYO) 10 olan bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarında ısı transferi ile sıcaklık ve hız dağılımları Sayısal Akışkanlar Dinamiği (SAD) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Kanal alt yüzeyi uniform ısı akısına maruz, yan yüzeyler yalıtımlı, kanal üst yüzeyi ise dış ortamdaki akışkana maruz bırakılmıştır. Problemi tanımlayan temel korunum denklemleri sayısal olarak çözülmüş ve elde edilen sonuçlar, daha önce yapılmış deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. SAD analizi ile elde edilen sıcaklıkların kullanılmasıyla, yerel Nusselt sayıları hesaplanmıştır. Yerel Nusselt sayısı sonuçları, deneysel ölçümlerle karşılaştırılmış ve uyum içinde olduğu bulunmuştur. Kanal içindeki akışlarda kaldırma kuvveti etkili ikincil akış ve kararsızlığın başlangıcı ile ilgili sonuçlar ayrıntılı bir şekilde irdelenmiştir. Buna ilave olarak, kanal içindeki sıcaklık ve kontur grafikleri ayrıntılı olarak sunulmuştur.

Anahtar Kelime:

Numerical investigation of fluid flow in a duct with rectangular cross section under laminar mixed convection conditions

Öz:

In this study heat transfer, velocity and temperature distributions in a horizontal duct with rectangular cross section and an aspect ratio of 10 have been investigated under laminar mixed convection conditions using amethod of Computational Fluid Dynamics (CFD). The lower surface of the duct is subjected to a uniform heat flux, sidewalls are insulated, and the upper surface is exposed to the surrounding fluid. Governing equations were solved numerically and obtained solutions are compared with previously made experimental measurements. From an energy balance and bymaking use of temperatures obtained from the CFD analysis, local Nusselt numbers were calculated. Local Nusselt number results were compared with experimental results, and it was found that they are in good agreement. Results related to the buoyancy affected secondary flow and the onset of instability in duct flows were examined in detail. In addition, temperature contours as well as velocity vector distributions inside the duct are also presented in detail.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Diğer Erişim Türü: Erişime Açık

1. Mori, Y ., ve Uchida Y., “Forced Convection Heat Transfer Between Horizantal Flat Plates ”, Int. J. Heat Mass Transfer, 9, 803-817, 1966.
2. Gage, K.S., ve Reid, W.H., “Stabilitiy of Thermally Stratified Plane Poiseuille Flow”, Journal of Fluid Mechanics, 100, 21-32, 1968.
3. Incropera, F. P., ve Schutt, J .A., “ Numerical Simulation of Laminer Mixed Convection in the Entrance Region of Horizontal Rectangular Ducts”, Numerical Heat Transfer, 8, 707-729, 1985.
4. Maughan, J.R., ve Incropera, F.P., “Fully Developed Mixed Convection in a Horizontal Channel Heated Uniformly from Above and Below”, Numerical Heat, Part A, 417-430, 1990.
5. Papanicolaou, E., ve Jaluria, Y., “Mixed Convection from Simulated Electronic Components at Varying Relative Positions in a Cavity”, J. of Heat Transfer, 116, 960-970, 1994.
6. Yan, W.M., “Mixed Convection Heat and Mass Transfer in Inclined Rectangular Ducts”, Int. J. Heat Mass Transfer, 37, 1857-1866, 1994.
7. Yan, W.M., “Transport Phenomena of Developing Laminer Mixed Convection Heat and Mass Transfer in Inclined Rectangular Ducts”, Int. J. Heat Mass Transfer, 38, 2905-2914, 1995.
8. Huang, C.C., ve Lin, T.F., “Vortex Flow and Thermal Charecterictics in Mixed Convection of Air in a Horizontal Rectangular Duct: Effects of the Reynolds and Grashof Numbers”, Int. J. Heat Mass Transfer, 38, 1661-1674, 1995.
9. Özsunar, A., “Yatay ve Eğimli Kanallarda Laminer Akışta Karışık Konveksiyon İle Isı Transferinin Deneysel ve Sayısal Olarak İncelenmesi”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 1999.
10. Spalding, D.B., The PHOENICS Beginner’s Guide, CHAM, TR/100, 1991.
11. Patankar, S. V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere, New York, 1980.
12. Başkaya, Ş., “The Computational Simulation of the Concentration Field of a Condensing Water Vapour Jet and Comparison with Experimental Data” Tr. J. of Engineering and Environmental Science, 22, 245-267, 1998.
13. A.Özsunar, Ş. Başkaya ve M. Sivrioğlu, “Numerical Analysis of Grashof Number, Reynolds Number and Inclination Effects on Mixed Convection Heat Transfer in Rectangular Channels” Int. J. of Comm. Heat & Mass Transfer, Vol.28, No:7, pp:985-994, 2001 (baskıda).

APA	Ozsunar A, Baskaya S, SİVRİOĞLU M (2000). Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. , 71 - 86.
Chicago	Ozsunar Abuzer,Baskaya Senol,SİVRİOĞLU Mecit Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. (2000): 71 - 86.
MLA	Ozsunar Abuzer,Baskaya Senol,SİVRİOĞLU Mecit Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. , 2000, ss.71 - 86.
AMA	Ozsunar A,Baskaya S,SİVRİOĞLU M Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. . 2000; 71 - 86.
Vancouver	Ozsunar A,Baskaya S,SİVRİOĞLU M Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. . 2000; 71 - 86.
IEEE	Ozsunar A,Baskaya S,SİVRİOĞLU M "Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi." , ss.71 - 86, 2000.
ISNAD	Ozsunar, Abuzer vd. "Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi". (2000), 71-86.

APA	Ozsunar A, Baskaya S, SİVRİOĞLU M (2000). Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 15(1-2), 71 - 86.
Chicago	Ozsunar Abuzer,Baskaya Senol,SİVRİOĞLU Mecit Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 15, no.1-2 (2000): 71 - 86.
MLA	Ozsunar Abuzer,Baskaya Senol,SİVRİOĞLU Mecit Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.15, no.1-2, 2000, ss.71 - 86.
AMA	Ozsunar A,Baskaya S,SİVRİOĞLU M Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2000; 15(1-2): 71 - 86.
Vancouver	Ozsunar A,Baskaya S,SİVRİOĞLU M Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2000; 15(1-2): 71 - 86.
IEEE	Ozsunar A,Baskaya S,SİVRİOĞLU M "Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 15, ss.71 - 86, 2000.
ISNAD	Ozsunar, Abuzer vd. "Dikdörtgen kesitli bir kanalda laminer karışık konveksiyon şartlarındaki akışın sayısal olarak incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 15/1-2 (2000), 71-86.