Üçgen kesitli kapalı ortamda engel kullanımının doğal taşınıma etkisinin sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, düşey adyabatik yüzeyine engel yerleştirilen üçgen kapalı ortamdaki doğal taşınım sayısal olarak incelenmiştir. Üçgen kapalı ortamın yatay eksenle yaptığı eğimin (=0º-315º), engel uzunluğunun (l*=0.125-0.375), engel genişliğinin (w*=0.025-0.125), düşey yüzey üzerindeki engel pozisyonunun (h*=0.1-0.7) ve engel ile havanın ısı iletim katsayısı oranlarının (kr=0.1-10 ve engel adyabatik) doğal taşınıma etkileri, 1000 ile 1000000 Rayleigh sayısı aralığında analiz edilmiştir. Yatay yüzey eğimli yüzeyden daha sıcak olup, düşey yüzey ise adyabatik sınır koşuluna sahiptir. Diferansiyel korunum denklemleri ticari bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği programı olan Fluent 13.0. programı ile çözülmüştür.Yürütülen çalışma neticesinde, üçgenin eğimi ve engel parametrelerinin doğal taşınım üzerinde önemli etkisinin olduğu belirlenmiştir. Eğim açısının 90°'ye kadar olan ve 270°'den sonraki değerlerinde ısı transferi daha yüksektir, ancak 90° ile 270° arasında ısı transferi azalmaktadır. Ayrıca engel kullanımına bağlı olarak ısı transferinde %24.9 oranına varan bir düşüş meydana gelmektedir.Anahtar Kelimeler: Doğal taşınımla ısı transferi, üçgen kapalı ortam, eğimli üçgen kapalı ortam, engel kullanımı.

In this study, Natural convection heat transfer in a right triangular enclosure with baffle mounted on vertical adiabatic wall is investigated numerically. Effects of inclination of triangular enclosure with horizontal axis (?=0º-315º), baffle length (l*=0.125-0.375), baffle width (w*=0.025-0.125), baffle position on the vertical surface (h*=0.1-0.7) and thermal conductivity ratio of baffle and fluid (kr=0.1-10 and baffle is adiabatic) on natural convection heat transfer are analyzed for Rayleigh numbers between the range of 1000 and 1000000. Horizontal surface is hotter than the inclined surface and the vertical surface has adiabatic boundary condition. Differential conservation equations are solved with the commercial CFD code Ansys Fluent 13.0.As a result, It is determined that the inclination of triangle and baffle parameters has a considerable effect on natural convection. Before the 90° and after the 270° heat transfer is higher, but heat transfer decreases between the 90° and 270°. Also due to the usage of baffle, heat transfer decreases up to the rate of %24.9.KeyWords: Natural convection heat transfer, triangular enclosure, inclined triangular enclosure, usage of baffle