Investigation of natural convection heat transfer over inclined isothermal plate

Abstract

ÖZET SABİT SICAKLIKTA EĞİMLİ PLAKA ÜZERİNDE DOĞAL ISI TAŞINIMININ İNCELENMESİ ÖZCAN, Hakan Yüksek Lisans Tezi, Mak.Müh.Bölümü Tez Yöneticisi: Yrd.Doç.Dr.M. Sait SÖYLEMEZ Bu deneysel çalışmada literatürde daha önceden buhar kullanarak veya değişken ısı akısı ile sabit sıcaklığı elde etme yöntemlerinden farklı olarak sabit sıcaklıkta eğik düz yüzey elde etmek için yeni bir metot kullanılmış ve eğik düz plaka yüzeyi üzerindeki laminer sürekli rejim doğal taşınım ısı transferi konusu araştırılmış olup sonuçlar sunulmaktadır. Sunulan bu metot sonucu yüzeyindeki sıcaklık değişimi maksimum 0.2 C olan sabit sıcaklıkta eğik düz bir plaka yüzeyi elde edilmiştir. Kullanılan bu metot daha önce kullanılan metotlara göre daha kolay ve pratiktir. Bu çalışmanın daha sonraki bölümlerinde, değişik eğim açılarındaki plaka yüzeyinde ısı transferi incelenmekte olup elde edilen sonuçlar tüm eğim açılan için Nu = C x (Ra x Cosy)n formatında genelleştirilerek ifade edilmiştir. Sabit sıcaklıktaki eğik düz plaka üzerinde yapılan deneylerden elde edilen sonuçların doğru olup olmadığını kontrol etmek maksadıyla literatürde daha önceden laminer bölge için geçerli olan deneysel ve sayısal sonuçlarla karşılaştırma yapılmıştır. Anahtar kelimeler: Doğal taşınım ısı transferi, Deneysel, Rayleigh sayısı, Nusselt sayısı, Eğimli yüzey, Isı transferi, Sabit yüzey sıcaklığı. IV

ABSTRACT INVESTIGATION OF NATURAL CONVECTION HEAT TRANSFER OVER INCLINED ISOTHERMAL PLATE ÖZCAN, Hakan M. S. in Mechanical Eng. Supervisor: Assist. Prof. Dr. M. Sait SÖYLEMEZ In this experimental study, natural convection heat transfer over inclined isothermal plate is investigated in laminar region. Uniform wall temperature is provided by the help of flowing water inside the plate. The condensing water vapor or variable electrical heaters were used previously for this purpose in literature. A plate with a variation in surface temperature no longer than 0.2 degree Celsius is obtained by this new method. This method is easier and much more practical than the methods available in literature. The further parts of this thesis, the experimental results over inclined isothermal plate are illustrated in the form of Nu = C x (Ra x Cosy)n. The general equations for inclined isothermal plate for both facing downward and facing upward plate orientations are obtained by this way. The results obtained at the end of this experimental study are compared with previous experimental and numerical results presented in current literature. Key words: Natural convection, Free convection, Heat transfer, Inclined plate, Experimental, Rayleigh Number, Nusselt Number, Uniform wall temperature m