Research Article

İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi

Volume: 11 Number: 2 June 30, 2022
TR EN

İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, üst duvarında dik bölmeler bulunan, alt duvarı trapez şeklinde dalgalandırılmış bir kanalda farklı bölme yüksekliğinin akış ve ısı transferine etkileri nanoakışkan ve taban akışkan akışı için sayısal olarak incelenmiştir. Nanoakışkan olarak TiO2 nanopartiküllerin su içerisinde süspansiyonu kullanılmış ve nanopartikül hacim oranı, φ=%1 sabit tutulmuştur. Sayısal çalışma, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) tabanlı FLUENT 15.0 programı ile iki boyutlu gerçekleştirilmiştir. Kanalın bölmeler içeren üst yüzeyinin adyabatik olduğu kabul edilmiş ve alt trapez yüzeyi Tw=360K sabit sıcaklıkta korunmuştur. İki farklı bölme yüksekliği (t=H/2 ve t=2H/3) kullanılarak farklı Reynolds sayıları (200≤Re≤1200) için nanoakışkanın ve taban akışkanın Nusselt sayısı (Nu), sürtünme faktörü (f) ve termo-hidrolik performansı (THP) hesaplanmıştır, ayrıca çalışma bölmelerin olmadığı kanal akışı ile de karşılaştırılmıştır. Kanal içerisinde farklı parametrelerde hız ve sıcaklık görüntüleri elde edilmiştir. Sayısal sonuçlar, trapez bir kanalda bölmelerin yüksekliğine ve nanoakışkana bağlı olarak ısı transferinin önemli ölçüde iyileştiğini, ancak sürtünmenin de bir miktar arttığını göstermiştir. En yüksek termo-hidrolik performans, bölmesiz kanalda taban akışkana göre, TiO2-su nanoakışkan akışında Re=400 ve t=2H/3 bölme yüksekliğinde 1,95 olarak elde edilmiştir.

Keywords

References

  1. Lei Y.G., He Y.L., Li R. Gao Y.F. 2008. Effects of Baffle Inclination Angle on Flow and Heat Transfer of a Heat Exchanger with Helical Baffles. Chem. Eng. Process, 47 (12): 2336–2345.
  2. Keklikcioglu O., Ozceyhan V. 2021. Thermohydraulic Performance Evaluation for Horizontal Tube by Using Combination of Modified Coiled Wire Inserts and Graphene Nanoplatelet-Water Nanofluids. International Communications in Heat and Mass Transfer, 123: 105206.
  3. Akdag U., Akcay S., Demiral D. 2014. Heat Transfer Enhancement with Laminar Pulsating Nanofluid Flow in a Wavy Channel. International Communications in Heat and Mass Transfer, 59: 17–23.
  4. Skullong S., Promvonge P., Thianpong C., Pimsarn M. 2016. Thermal Performance in Solar Air Heater Channel with Combined Wavy-Groove and Perforated-Delta Wing Vortex Generators. Applied Thermal Engineering, 100: 611–620.
  5. Akdag U., Akcay S., Demiral D. 2017. Heat Transfer Enhancement with Nanofluids Under Laminar Pulsating Flow in a Trapezoidal-Corrugated Channel. Progress in Computational Fluid Dynamics, An International Journal, 17 (5): 302-312.
  6. Kumar R., Goel V., Kumar A. 2018. Investigation of Heat Transfer Augmentation and Friction Factor in Triangular Duct Solar Air Heater Due to Forward Facing Chamfered Rectangular Ribs: A CFD Based Analysis. Renew Energy, 115: 824–835.
  7. Nakhchi M.E. 2019. Experimental Optimization of Geometrical Parameters on Heat Transfer and Pressure Drop Inside Sinusoidal Wavy Channels. Therm. Sci. Eng. Prog., 9: 121–31.
  8. Kaood A., Hassan M.A. 2020. Thermo-Hydraulic Performance of Nanofluids Flow in Various Internally Corrugated Tubes. Chemical Engineering & Processing: Process Intensification, 154: 08043.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

June 30, 2022

Submission Date

December 7, 2021

Acceptance Date

June 1, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 11 Number: 2

APA
Akçay, S. (2022). İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(2), 478-489. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.1033852
AMA
1.Akçay S. İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;11(2):478-489. doi:10.17798/bitlisfen.1033852
Chicago
Akçay, Selma. 2022. “İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez Bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış Ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11 (2): 478-89. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.1033852.
EndNote
Akçay S (June 1, 2022) İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11 2 478–489.
IEEE
[1]S. Akçay, “İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi”, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 11, no. 2, pp. 478–489, June 2022, doi: 10.17798/bitlisfen.1033852.
ISNAD
Akçay, Selma. “İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez Bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış Ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11/2 (June 1, 2022): 478-489. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.1033852.
JAMA
1.Akçay S. İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;11:478–489.
MLA
Akçay, Selma. “İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez Bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış Ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 11, no. 2, June 2022, pp. 478-89, doi:10.17798/bitlisfen.1033852.
Vancouver
1.Selma Akçay. İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022 Jun. 1;11(2):478-89. doi:10.17798/bitlisfen.1033852

Cited By

Bitlis Eren University
Journal of Science Editor
Bitlis Eren University Graduate Institute
Bes Minare Mah. Ahmet Eren Bulvari, Merkez Kampus, 13000 BITLIS