KISMİ AÇIK VE EĞİMLİ HACİMLERDE DOĞAL KONVEKSİYONUN SAYISAL İNCELENMESİ

Yıl 2008, Cilt: 23 Sayı: 4, 0 - , 18.02.2013

Ayla Doğan Serhat Baysal Şenol Başkaya

Öz

Bu çalışmada, sürekli şartlarda ısıtılan bir hacimde meydana gelen laminer doğal konveksiyonla ısı transferi, üstten açık konumda, farklı ısı akılarında (q), farklı açıklık oranlarında (AO), farklı eğim açılarında (EA) ve farklı geometrik oranlarda (GO) ele alınarak, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Isıtılan hacmin bir kenarına sabit ısı akısı uygulanmış, diğer bütün kenarları yalıtılmıştır. Problem iki boyutlu olarak ele alınmış, kütle, momentum ve enerjinin korunumunu temsil eden denklemler, uygun sınır şartları kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre açıklık oranının artması ve bununla birlikte eğim açısının azalması ile ortalama Nusselt sayısının arttığı (NuHort.), ortalama yüzey sıcaklığının azaldığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Doğal konveksiyon, açıklık oranı, geometrik oran.

Kaynakça

• V. A. F. Costa., “Laminar natural convection in
• differentially heated rectangular enclosures with
• vertical diffusive walls”, Int. J. of Heat and Mass
• Transfer, Cilt 45, 4217-4225, 2002.
• O. Aydın., A. Ünal., T. Ayhan., “Natural
• convection in rectangular enclosures heated from
• one side and cooled from the ceiling”, Int. J. of
• Heat and Mass Transfer, Cilt 42, 2345-2355,
• -
• O. Polat., E. Bilgen., “ Laminar natural convection
• in inclined open shallow cavities”, Int. J. Therm.
• Sci. Cilt 41, 360-368, 2002.
• J. Salat., S. Xin., P. Joubert., A. Sergent., F.
• Penot., P. Le Quere., “Experimental and numerical
• investigation of turbulent natural convection in a
• large air-filled cavity”, Int. J. of Heat and Fluid
• Flow, Cilt 25, 824-832, 2004.
• S. Arcidiacono., I. Di Piazza., M. Ciofalo., “Low-
• Prandtl number natural convection in
• volumetrically heated rectangular enclosures II.
• Square cavity, AR=1”, Int. J. of Heat and Mass
• Transfer, Cilt 44, 537-550, 2001.
• T. S. Chang., Y. L. Tsay., “Natural convection
• heat transfer in an enclosure with a heated
• backward step”, Int. J. of Heat and Mass
• Transfer, Cilt 44, 3963-3971, 2001.
• N. Nithyadevi., P. Kandaswamy., J. Lee., “Natural
• convection in a rectangular cavity with partially
• active side walls”, Int. J. of Heat and Mass
• Transfer, Cilt 50, 4688-4697, 2007.
• M. M. Elsayed.,W. Chakroun., “Effect of aperture
• geometry on heat transfer in tilted partially open
• cavities”, Journal of Heat Transfer Cilt 121,
• -827, 1999.
• E. Bilgen., H.Oztop., “Natural convection heat
• transfer in partially open inclined square cavities”,
• Int. J. of Heat and Mass Transfer, Cilt 48, 1470-
• , 2005.
• N. Kasayapanand., “Numerical modeling of
• natural convection in partially open cavities under
• electric field”, Int. Comm. Heat Mass Transfer,
• Cilt 34, 630-643, 2007.
• A. Müftüoğlu., E. Bilgen., “Natural convection in
• an open cavity with discrete heaters at their
• optimized positions”, Int. J. Therm. Sci. Cilt 47,
• -377, 2008.
• H. Rosten., D.B., Spalding.,The PHOENICS
• Beginners Guide, CHAM 1. Ltd., London, 1987.
• D.B. Spalding., The PHOENICS Encyclopedia,
• CHAM Ltd., London, 1994.