Bükülü Kare Kesitli Kanal İçinde Isı Geçişinin ve Akışın Sayısal Analizi
Abstract
Bu çalışmada, kendi ekseni etrafında burulmuş kare kesitli kanal boyunca türbülanslı akış ve ısı geçişi sayısal olarak incelenmiştir. Akışkan su kabul edilmiştir (Pr=2.45). Reynolds sayısı 10000 –120000 aralığında alınmıştır. Kare akış kesitinin kenarı, burulma açısı ve kanalın uzunluğu sırasıyla 0.01 m, 360o ve 0.2 m alınmıştır. Navier-Stokes ve enerji denklemleri Simple algoritması ve türbülanslı akışta Standart k-epsilon modeli kullanılarak çözülmüştür. Korunum denklemlerinin sayısal çözümü için Fluent programı kullanılmıştır. Nusselt, sürtünme faktörü ve termal performans sonuçları sunulmuştur. Hesaplanan performans faktörüne göre, bükülü tip kare kanal için çalışılan tüm Reynolds sayılarında verim birden büyüktür. Bükülü tip kare kanalın Nusselt sayısında düz kare kanala göre 138%’ e varan fark edilir bir artış sağladığı görülmüştür ve termal performans olarak 1.3’ lük maksimum kazanım Re=10000’de elde edilmiştir. Bu durumda ikincil akış oluşturan bükülü tip kare kanalın ısı geçişini iyileştirebildiği söylenebilir
Keywords
Numerical Investigation of Heat Transfer and Flow in a Twisted-Shaped Square Duct
Abstract
In this study, heat transfer and turbulent flow through a twisted-shaped duct with square cross-section has been numerically investigated. The working fluid is taken water (Pr = 2.45). The Reynolds number is chosen between 10000-120000. The edge size of square cross-section, the twist angle and the length of the channel are taken 0.01m, 360oand 0.2 m, respectively. The Navier- Stokes and energy equations have been solved using Simple algorithm and Standart k- formulation for turbulent flow regime. The governing equations are solved using the commercial code Fluent. The results of the Nusselt number, friction factor and thermal performance factor are presented. It was seen that calculated performance evaluation factor is more than unity in the studied Re numbers for the twisted square duct. It is found that the twisted square duct provides a considerable increase in Nusselt number to 138% over the smooth square duct and a maximum gain of 1.3 on thermal performance factor is obtained for the case of Re=10000.This indicates that the secondary flow occured via the twisted square duct can improve the heat transfer rate
Keywords
