ISITILMIŞ SİLİNDİRİK YÜZEY ÜZERİNE ÇARPAN SU JETİNİN TAŞINIM ISI TRANSFERİNE ETKİSİNİN SAYISAL VE DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, ısıtılmış silindir üzerine uygulanan jet akış yapısı deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile jet akışlarının incelenmesi amacıyla, gerek endüstriyel uygulamalarda mühendislerce, gerekse de üniversite ve araştırma enstitülerinde bilim insanları ve araştırmacılar tarafından yaygın olarak kullanılan FLUENT 6.3.26 programından yararlanılmıştır. Sayısal kısımda silindir-jet mesafesi, silindir sayısı gibi değişkenlerin akış yapısı üzerindeki etkileri kapsamlı olarak ele alınmıştır. Bunun için silindirin jete olan uzaklıkları H/S=4, 6 ve 10 olduğu durumda, kanal içerisindeki D=30 mm çapındaki ısıtılmış yatay dairesel bir silindir etrafındaki akımın, Reynolds sayısı 5000, 7500, 10000, 15000 ve 20000 değerlerinde incelenmiştir. Silindir sayısı artırılarak akım yapısının nasıl değiştiği ve silindirler üzerindeki sıcaklık profilleri araştırılmıştır. Deneysel kısmı Çukurova Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Akışkanlar Mekaniği Laboratuarındaki kapalı çevrim açık su kanalında parçacık görüntülemeli hız ölçme yöntemi (PIV) kullanılarak yapılmıştır. Deneysel ölçümler 900 mm×390 mm×390 mm test kesitine sahip bir kanal bölgesinde, değişik hız oranları için farklı yatay ve düşey düzlemlerde gerçekleştirilmiştir. Jet akışının sağlandığı lüle dikdörtgen kesitli olup, ölçüleri 30 mmx390 mm?dir. Üç farklı hızda (ReD=5000, 7500 ve 10000) yapılan mukayesede hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile uyum saptanmıştır.

In this study, the jet flow structuras impinged on a heated cylinder has been investigated experimentally and computationally using. FLUENT 6.3.26 is used. One of the main objective of the work was to study the flow characteristics around a heated and horizontaly laid circular cylinder with a diameter 30 mm in the case of dimensionless lenghts H/S between jet and cylinder varied us H/S=4, 6 and 10 for Reynolds number in the range of 5000?Re?20000. Variations of flow behaviour temperature profiles on cylinder were investigated by increasing number of cylinders. Experimental part of the work has been conducted in Cukurova University, Fluid Mechanics Laboratory, Department of Mechanical Engineering, in closed-loop open water channel using a PIV technique. Experimental measurements of the test section of 900 mm × 390 mm × 390 mm in a channel with a different speed ratios were different for the horizontal and vertical distances. Rectangular nozzle jet flow is achieved, size 30 mmx390 mm. Three different velocty (ReD = 5000, 7500, and 10000) were consistent with the comparison of computational fluid dynamics.