Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi

Authors : Selma Akcay, Nasser Abdoul Halim Ismael, Maher Abdulhameed Sadeq Sadeq

Pages : 149-164

Doi:10.33484/sinopfbd.1631618

View : 42 | Download : 28

Publication Date : 2025-06-29

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışma, içerisine dairesel türbülatörler yerleştirilmiş asimetrik trapez dalgalı bir kanalda türbülanslı akışın ısı transferini analiz etmektedir. Çözümlerde, ANSYS Fluent programı kullanılmıştır. Çözümlerde, standart k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Dairesel türbülatörler kanal içine 3 farklı çapta (d: 2 mm, 4 mm, 6 mm) ve 3 farklı konumda (t: 7 mm, 9 mm ve 11 mm) yerleştirilmiş ve her birinin akış ve ısı transferi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmada, Reynolds sayısı 3000≤Re≤10000 aralığında değiştirilmiş ve kanalın asimetrik dalgalı yüzeyleri TS=340 K sıcaklığında sabit tutulmuştur. Kanal içine farklı çap ve konumlarda yerleştirilen türbülatörler için farklı Reynolds sayılarında Nusselt sayısı (Nu), iyileşme oranı (η), basınç düşüşü (ΔP) ve termohidrolik performans (THP) değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçlar, türbülatörlerin olmadığı asimetrik trapez dalgalı kanal ile karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, farklı parametrelerde kanal içinde hız ve sıcaklık görüntüleri sunulmuştur. Bulgular, türbülatör çapının ve konumunun basınç düşüşünü ve ısı transferini etkilediğini göstermiştir. Re=10000, d=6 mm ve t=7 mm parametreleri için ısı transferinin türbülatörsüz kanala göre 1.31 kat iyileştiği tespit edilmiştir. En yüksek termohidrolik performans Re=3000, d=6 mm ve t=11 mm durumunda THP=1.14 olarak bulunmuştur.
Keywords : Asimetrik trapez kanal, dairesel türbülatörler, ısı transferi, sayısal çalışma

ORIGINAL ARTICLE URL