Yamuk kesitli kanal içerisinde türbülanslı zorlanmış konveksiyon şartlarında ısı transferinin deneysel olarak incelenmesi

Abstract

Ill YAMUK KESİTLİ KANAL İÇERİSİNDE TÜRBÜLANSLI ZORLANMIŞ KONVEKSİYON ŞARTLARINDA ISI TRANSFERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Kamil ARSLAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Temmuz 2005 ÖZET Bu çalışmada, kompakt ısı değiştirgeçlerinde, gaz türbini soğutma sistemlerinde, yanma odalarındaki soğutma kanallarında, içten soğutmalı motorlarda, nükleer reaktörlerde ve elektronik elemanların soğutulmasında kullanılan yamuk kesitli kanalların içerisindeki hidrodinamik açıdan tam gelişmiş ve ısıl açıdan gelişmekte olan türbülanslı akış, sabit yüzey sıcaklığı ve kararlı rejim şartlarında deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde, akışkan olarak hava (Pr=0,7) kullanılmıştır. Deneysel çalışma, türbülanslı akışın geçiş bölgesi (2300<Re<104) ve tam türbülanslı bölge (104<Re£ 73293) koşulları için yapılmıştır. Farklı yüzey sıcaklıklarında ve farklı Reynolds sayılarında (Re) 295 durum için deneysel veri toplanmıştır. Bu deneysel çalışmalardaki hata oranı Reynolds sayısı (Re), Darcy sürtünme faktörü (f) ve Nusselt sayısı (Nu) için yaklaşık olarak sırasıyla, %4,68, %6,60 ve %2,50 civarındadır. Deney sonuçlan, Nusselt sayısının ve Darcy sürtünme faktörünün, Reynolds sayısı ile değişimi şeklinde ampirik bağıntüar ile geçiş bölgesi, tam türbülanslı bölge ve her iki bölgeyi kapsayacak şekilde Nu=aReb ve f=cRed biçiminde ifade edilmiştir.Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi 931 zorlanmış konveksiyon, yamuk kesitli kanal, türbülanslı akış, hidrodinamik olarak tam gelişmiş akış, ısıl olarak gelişmekte olan akış 170 Prof. Dr. Nevzat ONUR

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF FORCED CONVECTION HEAT TRANSFER IN TRAPEZOIDAL DUCT WITH TURBULENT FLOW CONDITIONS (M.Sc. Thesis) Kamil ARSLAN GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY July 2005 ABSTRACT In this study, turbulent flow forced convection heat transfer in trapezoidal cross-sectional duct heat exchangers which used in compact heat exchangers, gas turbine cooling systems, in cooling channels of combustion chambers, internal cooling engines, nuclear reactors and cooling parts of electronic devices were investigated. Experiments were carried out under constant wall temperature conditions. Hydrodynamically fully developed and thermally developing turbulent flow was investigated under steady flow conditions. Air (Prs0.7) is used as the working fluid. Experimental study was carried out for both transition (2300<Re<104) and fully turbulent flow (104<Re^ 73293) regions. At different wall temperatures and Reynolds numbers (Re), for 295 different causes experimental data were collected. The experimental error was around 4.68%, 6.60% and 2.50% for the Reynolds number (Re), Darcy friction factor (f) and Nusselt number (Nu), respectively. The results were presented in terms of non-dimensional Nusselt number (Nu), Darcy friction factor (f) and Reynolds number (Re) in the form of Nu=aReb and f=cRed for both transition and fully turbulent flow regions.VI Science Code : 931 Key Words : forced convection, trapezoidal cross-section duct, turbulent flow, hydrodynamically fully developed flow, thermally developing flow Page Number : 170 Adviser : Prof. Dr. Nevzat ONUR