Bir kare kesitli kanaldaki nanoakışkan akışı ve ısı transferine yüzey pürüzlülüğünün etkisinin incelenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez çalışmasında, kare kesitli kanaldaki nanoakışkan akışı ve ısı transferine yüzey pürüzlülüğünün etkisi incelenmiştir. 10 mm kenar uzunluğuna ve 1000 mm kanal uzunluğuna sahip kare kesitli kanal uzunluğu boyunca 500000 W/m^2 ısı akısı uygulanmıştır. Akışkan tipi olarak saf su ve %1-3 hacimsel oranlarında Al_2 O_3-H_2 O kullanılmıştır. Akışkan giriş hızı 2-8 m/s değerlerinde ve pürüzlülük çalışmalarında izafi pürüzlülük değerleri 0.01-0.02 aralığında çalışılmıştır. Nümerik testlerden elde edilen değerlerinin literatürdeki sonuçlar ile karşılaştırıldığında maksimum sapmanın basınç düşümü için % 4.89, Nusselt sayısı için % 4.86 olduğu görülmektedir. Ayrıca nanoakışkan kullanılması durumunda artan partikül hacim oranıyla basınç düşümü ve ısı transferinde artış olduğu tespit edilmiştir. Kare kesitli kanallarda türbülanslı akışın nümerik çözümü için 5 farklı türbülans modelin karşılaştırılmasında en uygun türbülans modelin işlem zamanı ve maksimum sapma oranlarına bakıldığında RNG k-? türbülans modeli olduğu görülmektedir. Ayrıca, yüzey pürüzlülüğünün saf su ve nanoakışkan kullanılması durumunda akış ve ısı transferi üzerine etkileri incelenmiştir. Analizler neticesinde artan pürüzlülük değeri için basınç düşümü ve Nusselt sayısında artış olduğu tespit edilmiştir.
In this thesis, the effect of surface roughness is investigated on nanofluid flow and heat transfer in square cross-section. Heat flux of 500000 W/m^2 was applied along the square section channel length with a side length of 10 mm and a channel length of 1000 mm. Pure water and 1-3% volumetric ratio Al_2 O_3-H_2 O were used as the fluid type. Fluid inlet velocity is 2-8 m/s and relative roughness values have been studied in the range of 0.01-0.02. When the values obtained from numerical tests are compared with the results in the literature, the maximum deviation is 4.89% for pressure drop and 4.86% for Nusselt number. In addition, pressure drop and heat transfer increase with increasing particle volume ratio. In the comparison of 5 different turbulence models for numerical solution of turbulent flow in square section channels, it is seen that the most suitable turbulence model is RNG k-? turbulence model when the operation time and maximum deviation rates are considered. In addition, the effects of surface roughness on flow and heat transfer in the case of pure water and nanofluids were investigated. As a result of the analysis, it was found that pressure drop and Nusselt number increased for increasing roughness value.
In this thesis, the effect of surface roughness is investigated on nanofluid flow and heat transfer in square cross-section. Heat flux of 500000 W/m^2 was applied along the square section channel length with a side length of 10 mm and a channel length of 1000 mm. Pure water and 1-3% volumetric ratio Al_2 O_3-H_2 O were used as the fluid type. Fluid inlet velocity is 2-8 m/s and relative roughness values have been studied in the range of 0.01-0.02. When the values obtained from numerical tests are compared with the results in the literature, the maximum deviation is 4.89% for pressure drop and 4.86% for Nusselt number. In addition, pressure drop and heat transfer increase with increasing particle volume ratio. In the comparison of 5 different turbulence models for numerical solution of turbulent flow in square section channels, it is seen that the most suitable turbulence model is RNG k-? turbulence model when the operation time and maximum deviation rates are considered. In addition, the effects of surface roughness on flow and heat transfer in the case of pure water and nanofluids were investigated. As a result of the analysis, it was found that pressure drop and Nusselt number increased for increasing roughness value.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Türbülans modelleri, Isı transferi, Türbülans modelleri, Isı transferi, Basınç düşümü, Nanoakışkan, Pürüzlülük, Turbulence models, Heat transfer, Pressure drop, Nanofluid, Roughness
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Ünal, U. (2019). Bir kare kesitli kanaldaki nanoakışkan akışı ve ısı transferine yüzey pürüzlülüğünün etkisinin incelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi) Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde
