Research Article

Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi

Volume: 10 Number: 1 June 29, 2025
  • Selma Akcay *
  • Nasser Abdoul Halim Ismael
  • Maher Abdulhameed Sadeq Sadeq
TR EN

Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi

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

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

Proje No: 1919B012319076, 2209A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2023-2

References

  1. Murshed, S. M. S., & Nieto de Castro C. A. (2017). A critical review of traditional and emerging techniques and fluids for electronics cooling. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 78, 821–833. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.04.112
  2. Ajarostaghi, S. S., Zaboli, M., Javadi, H., Badenes, B., & Urchueguia, J. F. (2022). A review of recent passive heat transfer enhancement methods. Energies, 15(3), 986. https://doi.org/10.3390/en15030986
  3. Zhang, J., Zhu, X., Mondejar, M. E., & Haglind, F. (2019). A review of heat transfer enhancement techniques in plate heat exchangers. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 101, 305-328. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.11.017
  4. Alam, T., & Kim, M. H. (2018). A comprehensive review on single phase heat transfer enhancement techniques in heat exchanger applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 813-839. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.08.060
  5. Kurtulmuş, N., Zontul, H., & Sahin, B. (2020). Heat transfer and flow characteristics in a sinusoidally curved converging-diverging channel. International Journal of Thermal Sciences, 148, 106163. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2019.106163
  6. Kurtulmus, N., & Sahin, B. (2019). A review of hydrodynamics and heat transfer through corrugated channels. International Communications in Heat and Mass Transfer, 108, 104307. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2019.104307
  7. Kumar, K., Kumar, R., Bharj, R. S., & Mondal, P. K. (2021). Irreversibility analysis of the convective flow through corrugated channels: A comprehensive review. European Physical Journal Plus, 136(4), 1–40. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-021-01388-x
  8. Alfellag, M. A., Ahmed, H. E., Jehad, M. G., & Farhan, A. A. (2022). The hydrothermal performance enhancement techniques of corrugated channels: A review. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 147, 10177-10206. https://doi.org/10.1007/s10973-022-11247-1

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Mechanical Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Authors

Nasser Abdoul Halim Ismael This is me
0009-0003-4779-0847
Türkiye

Maher Abdulhameed Sadeq Sadeq This is me
0009-0005-0563-316X
Türkiye

Publication Date

June 29, 2025

Submission Date

February 2, 2025

Acceptance Date

June 2, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 10 Number: 1

APA
Akcay, S., Ismael, N. A. H., & Sadeq, M. A. S. (2025). Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 10(1), 149-164. https://doi.org/10.33484/sinopfbd.1631618
AMA
1.Akcay S, Ismael NAH, Sadeq MAS. Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi. Sinop Uni J Nat Sci. 2025;10(1):149-164. doi:10.33484/sinopfbd.1631618
Chicago
Akcay, Selma, Nasser Abdoul Halim Ismael, and Maher Abdulhameed Sadeq Sadeq. 2025. “Dairesel Türbülatörler Ile Asimetrik Trapez Dalgalı Bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi”. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 (1): 149-64. https://doi.org/10.33484/sinopfbd.1631618.
EndNote
Akcay S, Ismael NAH, Sadeq MAS (June 1, 2025) Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10 1 149–164.
IEEE
[1]S. Akcay, N. A. H. Ismael, and M. A. S. Sadeq, “Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi”, Sinop Uni J Nat Sci, vol. 10, no. 1, pp. 149–164, June 2025, doi: 10.33484/sinopfbd.1631618.
ISNAD
Akcay, Selma - Ismael, Nasser Abdoul Halim - Sadeq, Maher Abdulhameed Sadeq. “Dairesel Türbülatörler Ile Asimetrik Trapez Dalgalı Bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi”. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 10/1 (June 1, 2025): 149-164. https://doi.org/10.33484/sinopfbd.1631618.
JAMA
1.Akcay S, Ismael NAH, Sadeq MAS. Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi. Sinop Uni J Nat Sci. 2025;10:149–164.
MLA
Akcay, Selma, et al. “Dairesel Türbülatörler Ile Asimetrik Trapez Dalgalı Bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi”. Sinop Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 10, no. 1, June 2025, pp. 149-64, doi:10.33484/sinopfbd.1631618.
Vancouver
1.Selma Akcay, Nasser Abdoul Halim Ismael, Maher Abdulhameed Sadeq Sadeq. Dairesel Türbülatörler ile Asimetrik Trapez Dalgalı bir Kanalda Termohidrolik Performans Analizi. Sinop Uni J Nat Sci. 2025 Jun. 1;10(1):149-64. doi:10.33484/sinopfbd.1631618


Articles published in Sinopjns are licensed under CC BY-NC 4.088x31.png