Yatay bir levha üzerindeki dikdörtgen kesitli kanatçık dizilerinden doğal konveksiyon ve ışıma ile ısı transferinin laminar şartlarda sayısal analizi

Abstract

Bu çalışmada yatay bir levha üzerine yerleştirilmiş dikdörtgen kesitli kanatçık dizilerinden doğal konveksiyon ve ışıma ile ısı transferi laminar akış şartlarında incelenmiştir. Problemin çözümü için Fluent 6.3 paket programı kullanılmıştır. Kanatçıklar arasında hız, basınç ve sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Literatürdeki deneysel sonuçlarla karşılaştırılan sayısal sonuçların, uyum sağladığı belirlenmiştir. Kanatçıkların uzunluğu, yüksekliği, kanatçıklar arası mesafe, basınç, hız ve sıcaklık farkının ısı transferi katsayısına etkileri incelenmiştir. Problemin sayısal çözümünde sıcaklık farkı artışına paralel olarak ısı transfer katsayısının da arttığı görülmektedir. Sabit genişlikteki plaka üzerine yerleştirilen kanatçıkların sayısı azaldıkça (kanatçıklar arası mesafe ?S? arttıkça) ısı transfer katsayısı artmakta, yaklaşık S=12mm'den itibaren de değerler azalmaya başlamaktadır. Işıma ile ısı transfer miktarının toplam ısı transfer miktarı (doğal konveksiyon ve ışıma bir arada) içindeki oranının yaklaşık %12- % 14 civarında olduğu tespit edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Doğal konveksiyon, Isı transferi, Işıma

In this study, the natural convection and radiation heat transfer in a horizontally oriented rectangular fins arrays have been studied under the conditions of laminar flow, at the same time. The problem has numerically been solved by using Fluent 6.3 software. The distributions of velocity, pressure and temperature between fin arrays have been analyzed. Experimental results in the literature have been compared with numerical results and found that they are in agreement. In the present study the effects of fin length, height, fin spacing, velocity and the temperature difference on heat transfer coefficient have been investigated. The heat transfer coefficient increases with the decrease in number of fins placed on a flat plate with a fixed witdh until a fin spacing of S=12mm. After this value of fin spacing, however, it starts to decrease with the fin spacing. The ratio of the rate of radiation heat transfer to the total rate of heat transfer (natural convection + radiation) has been found about between12-14 %.