Birbirleriyle bağlantılı daralan ve genişleyen kanallarda akış ve ısı geçişinin sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; birbirleriyle bağlantılı daralan ve genişleyen kanallar iki boyutlu, viskoz, sıkıştırılamaz, tam gelişmiş ve laminer akışta akış ve ısı geçişi sayısal olarak incelenmiştir. Daralan ve genişleyen kanaldan bir hesap alanı seçildikten sonra hesap alanının giriş ve çıkışına periyodik(tam gelişmiş) sınır şartı, eksenlere ise simetri sınır şartı verilmiştir. Momentum, süreklilik ve enerji denklemleri sonlu hacimle çalışan ANSYS FLUENT programı kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Çalışma dört kısımdan oluşmuştur. Birinci kısımda sonuçların güvenirliliği için paralel levha için çözüm yapılmış ve literatürde var olan analitik değerlerle karşılaştırılmıştır. İkinci kısımda kaydırılmış levha dizilerinde akış ve ısı geçişine etki eden parametreler incelenmiştir. Üçüncü kısımda belirli bir Reynolds sayısı (Re=100) için levha açısının karışım oranına, basınç kaybına ve ısı geçişi artışına etkisi incelenmiştir. Dördüncü kısımda ise belirli geometrik boyutlarda her bir levha açısı için farklı Reynolds sayılarının karışım oranına, basınç kaybına ve ısı geçişine etkisi incelenmiştir.Anahtar Kelimeler: Isı transferi, daralan ve genişleyen kanallar, sayısal çözüm.

In this study, under the assumptions of two dimensional, viscous, imcompressible, fully developed and laminar flow condition flow and heat transfer in communicating converging diverging channels are numerically analysed. After selecting a computational domain from converging and diverging channel, periodic boundary condition is applied to inlet and exit of computational domain, and symmetry boundary condition is applied to axises. Momentum, continuity and energy equations are solved numerically using ANSYS FLUENT computer program which is based on finite volume method. The study has four parts. In the first part of the study, parallel plate channel is considered and obtained results were compared with the well-known values available in the literature for the convective heat transfer in channels. In the second part, effect of different parameters on pressure drop and heat transfer in interrupted wall channels. In the third part of the study, for a given Reynolds number(Re=100); effect of angle on mixing ratio,pressure drop and enhancement of heat transfer are investigated. In the fourth part of the study, for a given geometric dimension, for each plate angle, effect of Reynolds number on mixing ratio, pressure drop and heat transfer was investigated.Keywords: Heat transfer, converging diverging channels, numerical solution.