Silindirik Kanallarda Nanoakışkanlarla Laminer Zorlanmış Taşınımla Isı Transferinin Sayısal Analizi

Date

2013-09-12

Author

Sert, İsmail Ozan
Sezer Uzol, Nilay
Güvenç Yazıcıoğlu, Almıla
Kakaç, Sadık

Metadata

Show full item record

Item Usage Stats

135
views

0
downloads

Bu tez çalışmasında, nanoakışkanların zorlanmış taşınımla ısı transferi özellikleri silindirik kanal içerisinde zamana bağlı, laminer akış için duvar sıcaklığında ve ısı akısındaki ani değişim sınır koşulları altında sayısal analizler yapılarak incelenmiştir. Hidro-dinamik olarak tam gelişmiş akış için sistemin ısıl tepkileri enerji denkleminin çözülmesiyle hem zamana bağlı hem de daimi rejimde elde edilmiştir. Sayısal analizlerde Al2O3/su nanoakışkanı homojen tek-fazlı akış olarak kabul edilmiştir. Nanoakışkanın etkin ısıl iletim katsayısı için sıcaklık ve nanoparçacığın çapının etkisini hesaba katan Brownian hareketini de göz önünde bulunduran Koo-Kleinstreuer modeli kullanılmıştır. Isıl iletim katsayısındaki değişimler sonucu meydana gelen ısı transferindeki artış; farklı zaman adımlarında belirtilen Peclet sayısı ve nanoparçacık çapı için nanoparçacık hacimsel oranının bir fonksiyonu olarak bulunmuştur. Daimi rejim sonuçları büyük zaman adımlarına ulaşılmasıyla hesaplanmıştır. Tez çalışmasının ikinci kısmında, nanoakışkanlarla silindirik kanal içerisindeki başlangıçta hidro-dinamik olarak tam gelişmiş akış, sabit duvar sıcaklığı ve ısı akısı koşulları altında iki-fazlı karışım modeli kullanılarak Fluent yazılımıyla gerçekleştirilmiştir. Sistemin ısıl davranışları Al2O3/su nanoakışkanı için farklı ısıl iletim katsayısı ve viskozite modelleri kullanılarak incelenmiştir. Isıl iletim katsayısı ve viskozite modellerinin ısı transferindeki artırıma etkisi farklı nanoparçacık hacimsel oranları ve boyutları için hesaplanmıştır. Sonuçlar daha önce literatürde yer alan bir deneysel çalışmayla aynı sınır koşulları ve geometri için kıyaslanmıştır. Ayrıca tek-fazlı akış Fluent simülasyonları Koo-Kleinstreuer modeliyle gerçekleştirilmiş ve iki-fazlı karışım akış modeli ile karşılaştırılmıştır.

URI

http://dl.begellhouse.com/references/1bb331655c289a0a,63ad07a47887553a,09c1893a39512c0c.html
https://hdl.handle.net/11511/83235

Conference Name

19. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi (9 - 12 Eylül 2013)

Collections

Department of Aerospace Engineering, Conference / Seminar

Suggestions

OpenMETU
Core

Analysis of single phase convective heat transfer in microtubes and microchannels Çetin, Barbaros; Yüncü, Hafit; Department of Mechanical Engineering (2005) Heat transfer analysis of two-dimensional, incompressible, constant property, hydrodynamically developed, thermally developing, single phase laminar flow in microtubes and microchannels between parallel plates with negligible axial conduction is performed for constant wall temperature and constant wall heat flux thermal boundary conditions for slip flow regime. Fully developed velocity profile is determined analytically, and energy equation is solved by using finite difference method for both of the geometr...
Silindir Yapılar Çevresinde Akım Koşulları ve Oyulma Süreçlerinin Sayısal Modellenmesi Baykal, Cüneyt; Fuhrman, David R; Jacobsen, Niels G; Fredsoe, Jorgen (2014-11-09) Bu çalışmada deniz tabanına dik olarak yerleştirilmiş silindirik bir yapı çevresinde sabit akım koşulları altında oluşan hidrodinamik ve morfolojik değişimler üç-boyutlu hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleri ile çalışılmıştır. Çalışmada kullanılan sayısal modelde Reynolds-ortalamalı Navier Stokes denklemleri, k-omega türbülans modeli ile birlikte 3 boyutlu olarak çözülmekte, çözümlenen girdap kopması, sediman taşınımı (tabanda ve askıda) ve taban morfolojisi değişimi ile silindir çevresinde zaman içind...
Effect of surface roughness in microchannels on heat transfer Turgay, Metin Bilgehan; Güvenç Yazıcıoğlu, Almıla; Department of Mechanical Engineering (2008) In this study, effect of surface roughness on convective heat transfer and fluid flow in two dimensional parallel plate microchannels is analyzed by numerically. For this purpose, single-phase, developing, laminar fluid flow at steady state and in the slip flow regime is considered. The continuity, momentum, and energy equations for Newtonian fluids are solved numerically for constant wall temperature boundary condition. Slip velocity and temperature jump at wall boundaries are imposed to observe the rarefa...
Analysis of Transient Laminar Forced Convection of Nanofluids in Circular Channels Sert, İsmail Ozan; Sezer Uzol, Nilay; Güvenç Yazıcıoğlu, Almıla; Kakaç, Sadık (2012-11-15) In this study, forced convection heat transfer Characteristics of nanofluids are investigated by numerical analysis of incompressible transient laminar flow in a circular duct under step change in wall temperature and wall heat flux. The thermal responses of the system are obtained by solving energy equation under both transient and steady-state conditions for hydrodynamically fully developed flow. In the analyses, temperature dependent thermo-physical properties are also considered. In the numerical analys...
Numerical analysis of transient laminar forced convection of nanofluids in circular ducts Sert, Ismail Ozan; Sezer Uzol, Nilay; Kakaç, Sadik (2013-10-01) In this study, forced convection heat transfer characteristics of nanofluids are investigated by numerical analysis of incompressible transient laminar flow in a circular duct under step change in wall temperature and wall heat flux. The thermal responses of the system are obtained by solving energy equation under both transient and steady-state conditions for hydro-dynamically fully-developed flow. In the analyses, temperature dependent thermo-physical properties are also considered. In the numerical analy...

Citation Formats

İ. O. Sert, N. Sezer Uzol, A. Güvenç Yazıcıoğlu, and S. Kakaç, “Silindirik Kanallarda Nanoakışkanlarla Laminer Zorlanmış Taşınımla Isı Transferinin Sayısal Analizi,” presented at the 19. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi (9 - 12 Eylül 2013), Samsun, Türkiye, 2013, Accessed: 00, 2021. [Online]. Available: http://dl.begellhouse.com/references/1bb331655c289a0a,63ad07a47887553a,09c1893a39512c0c.html.