Destekleyen ve karşıt akış durumlarında havanın karma taşınımla ısı transferi ve akış karakteristiklerinin deneysel incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, dikdörtgen kesitli bir kanalda, destekleyen ve karşıt akış durumları için havanın karma taşınımla ısı transferi ve akış karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. 60 mm genişliğinde ve 150 mm uzunluğunda düz bir plaka yerleştirilmiş dikdörtgen bir kanal içeresinde ısı transferi ve parçacık görüntülemeli hız ölçüm deneyleri gerçekleştirilmiştir. Hava kanalı 0º, 45º, 90º, 135º, 180º, 225º ve 270º derece açılarla konumlandırılmıştır. Deneyler sabit ısı akısı sınır şartlarında yapılmış ve kanal emme modunda çalıştırılmıştır. Isı transferi ve akış ölçüm deneylerinin eş zamanlı olarak gerçekleştirildiği çalışmada Reynolds sayısı 150 ile 550 aralığında tutulmuş. Üç farklı yerleşim açısında, parçacık görüntülemeli hız ölçüm tekniği (PIV) kullanılarak hız dağılımları elde edilmiştir. En yüksek ısı transferinin doğal taşınımın zorlanmış taşınımı desteklediği 90º'lik açıda meydana geldiği, en düşük ısı transferinin ise tersi durum olan 270º'lik konumda meydan geldiği görülmüştür. 90º'lik konumda ısı transferinde %10'luk bir artış gözlenirken 270º'lik konumda ısı transferinde %6 oranında azalma görülmüştür.

In this study, mixed convection heat transfer and flow characteristics of air for aiding and opposing flow conditions in a rectangular channel are invesigated experimentally. Heat trasnfer and particle image velocimetry (PIV) experiments have been performed in a rectangular channel placed on a flat plate with a width of 60 mm and a length of 150 mm. The air duct is posioned at 0º, 45º, 90º, 135º, 180º, 225º ve 270º degrees. Experiments have been carried out under constant heat flux boundary condition, and the duct has been operated in the suction mode. In the study in which heat trasnfer and flow field experiments are carried out simultaneously Reynolds number has been kept in the range of 150 to 550. Velocity distributions are obtained by using particle image velocimetry (PIV) technique at three different placement angles. It has eben observed that heat transfer occurs at an angle of 90º where natural convection supports forced convection, while the lowest heat transfer occurs at 270º, which is the opposite. There is a %10 increase in heat transfer at 90º and a decrease of %6 at 270º.