Farklı Sıcaklıkta Kübik Kapalı Hacim İçinde Laminer Doğal Taşınımın Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Yıl 2012, Cilt: 32 Sayı: 1 - Cilt: 32 Sayı: 1, 1 - 8, 01.03.2012

N. Alpay Kürekci Oktay Özcan

Öz

Kubik kapalı hacim içerisinde havanın doğal taşınım hareketleri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. 200x200x200mm3 boyutlarında kübik bir hacim ele alınmıştır. Hacmin dikey duvarlarından biri sıcak, karşı taraftaki soğuk ve diğer duvarları adyabatik olarak kabul edilmiştir. Üç duvar alüminyumdan geri kalan üç duvar ısıya dayanıklı camdan imal edilmiştir. Deneylerde sıcak duvarın sıcaklığı elektrikli rezistans ile sabit tutulmuştur. Soğuk duvarın sıcaklığı çevre havası ile soğutularak sabit tutulmuştur. Hız ölçümleri için Parçacık Görüntülemeli Hız ölçümü (PIV) kullanılmış, laminer akımda Rayleigh sayısı 1.3x107 için üç boyutlu nümerik çözümlemede Fluent CFD paket programı kullanılmıştır. Sayısal ve deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve sonuçların uyum içinde olduğu görülmüştür. Normalize edilmiş hız karakterleri gösterilmiştir

Anahtar Kelimeler

Doğal taşınım, Kapalı hacim, PIV, CFD, Laminer akış

An Experimental and Numerical Study of Laminar Natural Convection in a Differentially-Heated Cubical Enclosure

Öz

Natural convection of air in a cubical cavity was investigated experimentally and numerically. A cubical enclosure of 200x200x200 mm3 dimensions was considered. One vertical wall of the cavity was hot, the opposite one was cold and the rest of the walls were adiabatic. Three walls were made of aluminum, whereas the remaining three walls were made of heat-resistant glass. Temperature of the hot wall was kept constant by means of an electrical heater and the cold wall was cooled by ambient air in the experiments. Particle Image Velocimetry (PIV) was used for velocity measurements and Fluent CFD software package was employed for the numerical solution of threedimensional laminar flow equations at a Rayleigh number of 1.3x107. The numerical and experimental results were compared and found to be in general agreement with each other. Suitability of a characteristic velocity for normalizing velocity data obtained was demonstrated

Anahtar Kelimeler

Natural convection, Enclosure, PIV, CFD, Laminar flow