Research Article

FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ

Volume: 12 Number: 1 March 25, 2024
TR EN

FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ

Abstract

Bu çalışmada, içerisinde farklı türbülatörlere sahip dairesel kesitli kanal akışlarının termal performansı sayısal olarak analiz edilmiştir. Simülasyonlar, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) tabanlı Fluent programı ile çözülmüştür. Çalışmada, dik ve eğik bölmelerden oluşan yedi farklı türbülatör yapısı kullanılmıştır. Bu türbülatörler kanalın merkezine yerleştirilmiş ve türbülatörleri içeren kanal dış yüzeyleri sabit sıcaklık (Tw=350K) şartlarında korunmuştur. İki farklı Reynolds sayısı (Re=5000 ve Re=10000) için Nusselt sayısı (Nu), sürtünme faktörü (f) ve termal performans faktörü (TPF) hesaplanmıştır. Sayısal çözümler, önceki çalışma sonuçları ve ampirik bağıntılar ile karşılaştırılmıştır. Türbülatörlerin akış ve ısı transferi üzerindeki etkilerini gözlemleyebilmek için kanal içinde akış ve sıcaklık görüntüleri elde edilmiştir. Yapılan çalışma, aynı zamanda türbülatörsüz kanal akışı ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular, kanal içine eklenen türbülatörlerin ısı transferini iyileştirdiğini ve türbülatörsüz kanala göre Nu 1,38 kat arttığını göstermiştir. Ayrıca kanal giriş hızının artması ile ısı transferi artmıştır. En yüksek ısı transferi Re=10000’de Kanal 8 durumunda Nu=27,17 olarak bulunmuş ve en yüksek TPF Re=5000’de Kanal 8’de TPF=1,08 olarak elde edilmiştir.

Keywords

References

  1. Ajarostaghi, S.S.M., Zaboli, M., Javadi, H., Badenes, B., Urchueguia, J.F., 2022. A Review of Recent Passive Heat Transfer Enhancement Methods. Energies, 15, 986. https://doi.org/10.3390/en15030986.
  2. Ajeel, R.K., Sopian, K., Zulkifli, R., 2021a. Thermal-Hydraulic Performance and Design Parameters in a Curved-Corrugated Channel with L-Shaped Baffles and Nanofluid. Journal of Energy Storage, 34, 101996.
  3. Ajeel, R.K., Sopian, K., Zulkifli, R., 2021b. A Novel Curved-Corrugated Channel Model: Thermal-Hydraulic Performance and Design Parameters with Nanofluid. International Communications in Heat Mass Transfer, 120, 105037.
  4. Akcay, S. 2021. Investigation of Thermo-Hydraulic Performance of Nanofluids in a Zigzag Channel with Baffles. Adiyaman University Engineering Sciences Journal, 15, 525-534.
  5. Akcay, S., 2022a. Numerical Analysis of Heat Transfer Improvement for Pulsating Flow in a Periodic Corrugated Channel with Discrete V-Type Winglets. International Communications in Heat Mass Transfer, 134, 105991.
  6. Akcay, S., 2022b. İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11 (2), 479-490.
  7. Akcay, S., 2023a. Numerical Analysis of Hydraulic and Thermal Performance of Al2O3-Water Nanofluid in a Zigzag Channel with Central Winglets. Gazi University Journal of Science, 36 (1), 383-397.
  8. Akcay, S., 2023b. Numerical Study of Turbulent Heat Transfer Process in Different Wavy Channels with Solid and Perforated Baffles, Heat Transfer Research, 54 (18), 53-82.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering, Manufacturing and Industrial Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 25, 2024

Submission Date

November 9, 2022

Acceptance Date

March 6, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 12 Number: 1

APA
Akçay, S. (2024). FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, 12(1), 1-15. https://doi.org/10.21923/jesd.1201753
AMA
1.Akçay S. FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ. JESD. 2024;12(1):1-15. doi:10.21923/jesd.1201753
Chicago
Akçay, Selma. 2024. “FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi 12 (1): 1-15. https://doi.org/10.21923/jesd.1201753.
EndNote
Akçay S (March 1, 2024) FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 12 1 1–15.
IEEE
[1]S. Akçay, “FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ”, JESD, vol. 12, no. 1, pp. 1–15, Mar. 2024, doi: 10.21923/jesd.1201753.
ISNAD
Akçay, Selma. “FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 12/1 (March 1, 2024): 1-15. https://doi.org/10.21923/jesd.1201753.
JAMA
1.Akçay S. FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ. JESD. 2024;12:1–15.
MLA
Akçay, Selma. “FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ”. Mühendislik Bilimleri Ve Tasarım Dergisi, vol. 12, no. 1, Mar. 2024, pp. 1-15, doi:10.21923/jesd.1201753.
Vancouver
1.Selma Akçay. FARKLI TÜRBÜLATÖRLERE SAHİP DAİRESEL BİR KANALDA TERMAL PERFORMANSIN SAYISAL ANALİZİ. JESD. 2024 Mar. 1;12(1):1-15. doi:10.21923/jesd.1201753