ÜST YÜZEYİNDE ENGELLER BULUNAN VE ALT KISMI ONDÜLELİ BİR KANALDA AKIŞIN VE ISI TRANSFERİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Abstract

Bu çalışmada üst yüzeyine aralıklı olarak iki blok yerleştirilmiş alt yüzeyi ondüleli bir kanalda laminar akış ve ısı transferi incelenmiştir. Elektronik elemanları simule eden iki blok kanal üst yüzeyine yerleştirilmiştir ve bloklar üniform ısı akısına maruz bırakılmıştır. Bloklar yüzeyindeki ısı akısı 250 W/m2 kabul edilmiştir. Kanalın alt ve üst duvarları yalıtımlıdır. Çalışma akışkanı olarak hava (Pr = 0.718) kullanılmakta ve hava kanala üniform hızla girmektedir. Hesaplamalar farklı Re sayıları (Re = 500, 1000, 1500, 2000, 2500) için yapılmaktadır. Problem sıkıştırılamaz, sürekli, iki boyutlu ve laminar akış durumu için incelenmiştir. Ondüleli yüzeyin dalga uzunluğu (p) ve dalga genliği (a) 0.02'den 0.08'e kadar değiştirilerek hesaplamalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar sıcaklık, basınç eş eğrileri ile hız vektörleri, yerel ve ortalama Nusselt sayıları, sürtünme faktörleri ve yüzey kayma gerilimleri olarak verilmiştir. Anahtar Kelimeler: Laminar akış, Ondüleli yüzey, Nusselt sayısı, Sürtünme faktörü

Numerical Investigation of Flow and Heat Transfer in A Duct with Obstacles Mounted Upper Surface and Undulated Bottom Wall In this study laminar flow and heat transfer in a duct mounted two blocks to the duct upper surface is numerically investigated. Two blocks simulated electronic components are subjected to a uniform heat flux. 250 W/m2 constant heat flux over the blocks surface is assumed. The lower and upper surface of the duct is insulated. Air (Pr = 0.718) is used as the working fluid and enters the channel with a uniform velocity. Computations are performed for different Reynolds numbers (Re = 500, 1000, 1500, 2000, 2500). The problem was considered as steady state, incompressible, two-dimensional for laminar flows cases. The wavelengths and wave amplitude of sinusoidal surface of the duct is varied from 0.02 to 0.08 during the analysis. Obtained results have been presented as velocity vector, local and mean Nusselt numbers, friction factor and shear stress with temperature and pressure contours in detail. Keywords: Laminar flow, Undulated surface, Nusselt number, Friction factor