Laminar natural convective heat transfer in a cavity

Abstract

ÖZET BİR OYUK İÇERİSİNDE LAMİNER DO?AL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ GÖVSA, Cemal Yüksek Lisans Tezi, Makina Müh. Bölümü Tez Yöneticisi : Doç.Dr. Ediz PAYKOÇ Temmuz 1988, 80 sayfa Bu çalışmada, oyuk açıklığının, bir dikdörtgen oyuk içerisinde laminer doğal taşınımla ısı transferine etkisi teorik ve deneysel olarak incelendi. Oyuk, ısıtılan düşey bir duvar, bunun karşısında kısmi açık yalıtılmış düşey ve yalıtılmış alt ve üst duvarlardan oluşmaktadır. Deneyler sabit ısı akısı sınır koşuluyla gerçekleş tirildi. Teorik sonuçlar sabit yüzey ısı akısı ve sabit yüzey sıcaklığı sınır koşullarında verilmiştir. Teorik çalışmada, denklemleri sonlu hücrelerde integre etme esasına dayanan sonlu farklar yöntemi, iki boyutlu ve zamana bağımlı olmayan probleme uygulanmıştır. Deneysel çalışmada ise aynı problem holografik interferometre metoduyla incelenmiştir. Oyuk açıklığı boyutundaki değişimlerin yerel Nusselt sayısını önemli derecede etkilediği ve oyuğun orta kısmındaki sabit sıcaklık eğrilerinin bu değişimlerden sonra dahi, hemen hemen yatay oldukları gözlenmiştir. Anahtar kelimeler: Oyuk, Sonlu farklar yöntemi, Holografik interferometre, Doğal taşınım. -iv-

ABSTRACT LAMINAR NATURAL CONVECTIVE HEAT TRANSFER IN A CAVITY GÖVSA, Cemal M.S. in Mech. Eng. Supervisor : Assoc. Prof.Dr. Ediz PAYKOÇ July 1988, 80 pages In this work, the effect of the size of the opening of a rectangular cavity on the laminar natural convective heat transfer within it, was theoretically and experimentally investigated. The cavity was rectangular with one vertical heated wall facing a vertical partial opening and insulated obstacle, and with the other two walls insulated. Experiments were performed under the uniform heat flux boundary condition and the theoretical results were obtained for uniform heat flux and also for constant wall temperature cases. In the theoretical study, a finite difference scheme based on the integration of the governing equations over finite cells was applied to the two-dimentional, steady sjtate problem. In the experimental study, the same problem was investigated by the method of holographic interf erometry. It is observed that a change in the size of the opening has a considerable effect on the local Nusselt number and the isotherms in the interior region of the cavity are almost horizontal even after these changes. Key words: Cavity, Finite difference scheme, Holographic interf erometry, Natural convection. -iii-