Düşük Prandtl Sayısına Sahip Akışkanın Doğal Konveksiyon Hareketinin İncelenmesi

Yapmış olduğumuz çalışmada, kapalı dikey silindirik deney sistemi içerisindeki akışkanın alt kısmı ısıtıcı levha ile ısıtılmaktadır. Deney silindiri ısı iletim katsayısı çok düşük olan pleksiglas malzemedir. Deney kabına eklenen ısıtıcı levha sayesinde akışkanın alt tarafı sabit sıcaklıkta tutulabilmektedir. Alt yüzeyden ısıtılan bu deney sistemi üst kısımdan bir soğutucu piston ile soğutulmaktadır. Kullanılan ısıtıcı levha Th değerimizi oluştururken, üst kısımda yer alan soğutucu piston Tc değerimizi oluşturmaktadır. Bu ısıtma neticesinde oluşan doğal konveksiyon hareketleri Fluent programı ile iki boyutlu olarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Araştırmamızda akışkan olarak düşük Prandtl sayısına sahip sıvı metal galium akışkanı kullanılmıştır. Oluşturulan doğal konveksiyon hareketi ile birlikte eşsıcaklık eğrileri ve akım çizgileri, sabit yer çekimi vektörü altında hesaplatılmış ve çizdirilmiştir. Th sıcaklığı ile Tc sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkının akışkanın doğal konveksiyon hareketine olan etkisi incelenmiştir. Bu konfigürasyonda doğal konveksiyon etkisi sonucu oluşan hız vektörlerinin büyüklükleri akışkanın ısıtıcı duvara yakın olan bölgelerinde daha hızlı iken soğutucu duvara yakın bölgelerinde ise daha yavaş olarak hareket ettiği gözlemlenmiştir.