Silindir etrafındaki etilen glikol akışının sayısal olarak incelenmesi

Authors : Ömer Faruk CAN, İhsan DAĞTEKİN

Pages : 13-22

View : 16 | Download : 6

Publication Date : 2013-06-01

Article Type : Other Papers

Abstract :Bu çalışmada silindir yüzey üzerinden etilen glikol akışı nümerik olarak incelenmiştir. Çalışma Reynolds sayısının 40000 ve 70000 durumları için laminar, 200000 ve 400000 durumları için türbülanslı olarak ele alınmıştır. Etilen glikol için Prandtl sayısı 103 olarak alınmıştır. Sayısal çalışma ANSYS CFX 11.0 programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Zaman ve eleman sayısı tasarrufu için çalışma simetri olarak gerçekleştirilmiştir. Türbülans model olarak SST türbülans model seçilmiştir. Türbülans etkilerinin iyi gözlemlenebilmesi için silindir cidarındaki y+ mesafesi 0.5 alınmıştır. Silindir yüzeyde doğru sonuç elde etmek için sıralı 50 tabaka ağ kullanılmıştır. Modelde toplam 27166 eleman, 41350 düğüm kullanılmıştır. Kullanılan silindir yüzeyin çapı 0.1 m alınmıştır. Dikey mesafe 0.75 m, yatay mesafe 2.5 m, blokaj oranı 10 olarak alınmıştır. Etilen glikol 25 oC sıcaklıkta alınmış, silindir yüzeye 50 oC sabit sıcaklık sınır şartı verilmiştir. Üst ve sağ kısma serbest sınır şartı uygulanmıştır. Yapılan çalışma literatürde yapılmış benzer çalışmalarla kıyaslanmış ve uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Çalışma sonunda Prandtl ve Reynolds sayılarının Nusselt sayısı üzerindeki etkisini gösteren bağıntılar elde edilmiştir. Ayrıca Reynolds sayısının 40000 < Re < 400000 aralığı için sürüklenme katsayıları elde edilmiştir. Silindir yüzey üzerindeki yerel Nusselt sayılarının ortalama Nusselt sayılarıyla değişimi 0° < θ < 180° aralığında açısal olarak incelenmiştir. İnceleme sonucunda yerel Nusselt sayılarının literatürde belirtildiği gibi laminar akış durumunda bir minimum noktadan geçtiği, türbülanslı akış durumunda iki ayrı minimum noktadan geçtiği bulgusuna ulaşılmıştır. Ayrıca Reynolds ve Prandtl sayılarının Nusselt sayısı üzerindeki etkisini içeren bağıntılar, farklı Reynolds sayıları için direnç katsayıları elde edilmiştir.
Keywords : silindir, Reynolds sayısı, Nusselt sayısı, türbülans, direnç katsayısı,