Araştırma Makalesi

Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi

Cilt: 36 Sayı: 2 5 Mart 2021
PDF İndir
TR EN

Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi

Öz

Bu çalışmada, bir ters-basamak üzerine konumlandırılmış kare, daire ve eşkenar üçgen kesitli prizmatik engellerin akım alanı üzerindeki etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Türbülanslı, üç-boyutlu, daimi ve sıkıştırılamaz olarak kabul edilen akış, modifiye k-omega türbülans modeli kullanılarak çözülmüştür. Elde edilen sonuçlar, boyutsuz sürtünme ve boyutsuz basınç katsayıları ile boyutsuz ayrılmış akış bölgesi cinsinden sunulmuşlardır. Çalışmada engellerin geometrik şekillerinin dışında, yüksekliklerinin (h) ilgili değişkenler üzerindeki etkileri basamak yüksekliği (H) ile boyutsuzlaştırılarak H/h=0,125; 0.25; 0,5 ve 1 için sunulmuştur. Üzerinde engel bulunmayan ters-basamak için elde edilen sayısal sonuçlar, Driver and Seegmiller, 1985`in deneysel verileri ile karşılaştırılarak sayısal modelin doğruluğu gösterilmiştir. Üzerinde engel olmayan ters-basamak üzerindeki akış göz önüne alındığında, sadece engellerin varlıklarının değil, aynı zamanda kesit şekillerinin de sürtünme katsayısı, basınç katsayısı ve boyutsuz ayrılmış akış bölgesi uzunluğu üzerinde etkilerinin olduğu görülmüştür. Ters-basamak üzerine konulmuş engellerin kesit geometrisi fark etmeksizin herhangi bir engelin varlığının, ayrılmış akış bölgesi uzunluğunu artırdığı, ancak en uzun bölgeye, eşkenar üçgen kesitli prizma kullanıldığında ulaşıldığı saptanmıştır. Engel yüksekliğinin ayrılmış akış bölgesi üzerindeki etkisinin H/h=0,25 ten sonra oldukça düşük olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Armaly, B.F., Durst, F., Pereira, J.C.F., Schönung, B. Experimental and theoretical investigation of backward-facing step flow, J Fluid Mech 127: 473-496, 1983.
  2. 2. Nie, J.H., Armaly, B.F., Three-dimensional convective flow adjacent to backward-facing step-effects of step height, Int J Heat Mass Tran 45: 2431-2438, 2002.
  3. 3. Xie, W.A, Xi, G.N., Fluid flow and heat transfer characteristics of separation and reattachment flow over a backward-facing step, Int J Refrig 74: 177-189, 2017.
  4. 4. Xie,W.A., Xi, G.N., Geometry effect o flow fluctuation and heat transfer in unsteady forced convection over backward and forward facing steps, Energy, 132, 49-56, 2017.
  5. 5. Kondoh, T., Nagano, Y, Tsuji, T., Computational study of laminar heat transfer downstream of a backward-facing step, Int J Heat Mass Tran, 36: 577-591, 2017.
  6. 6. Xu, J.H., Zou, S., Inaoka, K., Xi, G.N., Effect of Reynolds number on flow and heat transfer in incompressible forced convection over a 3D backward-facing step, International Journal of Refrigeration, 79, 164-175, 2017.
  7. 7. Iwai, H., Nakabe, K., Suzuki, K., Flow and heat transfer characteristics of backward-facing step laminar flow in a rectangular duct, Int J Heat Mass Tran, 43: 457-471, 2000.
  8. 8. Nie, J.H., Armaly, B.F., Reverse flow regions in three-dimensional backward-facing step flow, Int J Heat Mass Tran, 4:, 4713-4720, 2004.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

5 Mart 2021

Gönderilme Tarihi

12 Kasım 2019

Kabul Tarihi

1 Ocak 2021

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2021 Cilt: 36 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Bayraktar, S. (2021). Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(2), 1145-1158. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.646073
AMA
1.Bayraktar S. Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. GUMMFD. 2021;36(2):1145-1158. doi:10.17341/gazimmfd.646073
Chicago
Bayraktar, Seyfettin. 2021. “Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 (2): 1145-58. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.646073.
EndNote
Bayraktar S (01 Mart 2021) Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36 2 1145–1158.
IEEE
[1]S. Bayraktar, “Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi”, GUMMFD, c. 36, sy 2, ss. 1145–1158, Mar. 2021, doi: 10.17341/gazimmfd.646073.
ISNAD
Bayraktar, Seyfettin. “Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/2 (01 Mart 2021): 1145-1158. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.646073.
JAMA
1.Bayraktar S. Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. GUMMFD. 2021;36:1145–1158.
MLA
Bayraktar, Seyfettin. “Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 36, sy 2, Mart 2021, ss. 1145-58, doi:10.17341/gazimmfd.646073.
Vancouver
1.Seyfettin Bayraktar. Bir ters-basamak üzerindeki engellerin etrafındaki akışın sayısal olarak incelenmesi. GUMMFD. 01 Mart 2021;36(2):1145-58. doi:10.17341/gazimmfd.646073

Cited By