Araştırma Makalesi

Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi

Cilt: 16 Sayı: 3 9 Eylül 2026
PDF İndir
TR EN

Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, iki fazlı akış sistemlerinde ortaya çıkan kararsızlıkların ve olumsuz etkilerin azaltılabilmesi amacıyla, boru içerisine yerleştirilen konik yay dizilerinin akış yönünde oluşturduğu daralan-genleşen hidrolik kesit etkisinin, akış davranışı ve kararsızlıklar üzerindeki rolü deneysel olarak incelenmiştir. Deney düzeneği, iç çapı 17,6 mm ve dış çapı 25 mm olan yatay bir test bölmesinden oluşmakta olup, bu boruda zorlanmış taşınım koşullarında kaynamalı iki fazlı akış sağlanmıştır. Deneylerde, çalışma basıncı, giriş sıcaklığı, çıkış kısıtlayıcısı ve sisteme uygulanan ısıl güç (22kW) sabit tutulmuş; akışkanın kütlesel debisi ise sistem kararsızlığa girene kadar kademeli olarak azaltılarak değişken parametre olarak alınmıştır. Boş boru ve konik yay dizisi yerleştirilmiş boru olmak üzere iki farklı iç yüzey konfigürasyonu ile yürütülen deneyler sonucunda, kütlesel debi düşürüldükçe sistemdeki toplam basınç düşümünün yükseldiği ve kritik bir eşikten sonra akış osilasyonlarının tetiklendiği gözlemlenmiştir. İki farklı boru konfigürasyonu arasında yapılan karşılaştırmada, konik yay dizilerinin akış yönünde oluşturduğu daralan-genleşen kesit alanının, yatay borulardaki faz ayrışmasını önemli ölçüde engellediği saptanmıştır. Konik yay kullanımının boş boruya kıyasla basınç düşümü osilasyonlarının (BDO) ve termal osilasyonların (TO) genliklerini sönümlediği, sistemi hidrodinamik olarak daha kararlı bir rejimde tuttuğu, ancak bunun bir hidrodinamik maliyet olarak sistem genelinde daha yüksek bir sabit basınç kaybına yol açtığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Osilasyon, Kararsızlık, İki fazlı akış, Konik yay

Destekleyen Kurum

Destekleyen kurum yoktur.

Proje Numarası

Proje desteği almamıştır.

Etik Beyan

Hazırlanan makalede etik kurul izni alınmasına gerek yoktur. Hazırlanan makalede herhangi bir kişi/kurum ile çıkar çatışması bulunmamaktadır.

Teşekkür

Bu makale Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi olarak Yazar (1) tarafından yazılan “İKİ FAZLI AKIŞLARDA TÜRBÜLATÖRLERİN DENEYSEL İNCELENMESİ” isimli tezin bir kısmından üretilmiştir.

Kaynakça

  1. Chen, Xianbing, Huafeng Li, Chun Guo Wang, Chengyi Long, and Puzhen Gao. 2021. “Experimental Study of Natural Circulation Flow Instability Induced by Flow Boiling and Loop Circulation.” Annals of Nuclear Energy 158:108266. doi: 10.1016/j.anucene.2021.108266.
  2. Çomaklı Ö, Yılmaz M, Bedir Ö, Şahin B. 2005. “Isı Transferi İyileştirmesinin İki Fazlı Akış Kararsızlıklarına Etkisi.” Makina ve Mühendis 48(565):12.
  3. Dong, Chuanshuai, and Takashi Hibiki. 2018. “Heat Transfer Correlation for Two-Component Two-Phase Slug Flow in Horizontal Pipes.” Applied Thermal Engineering 141(May):866–76. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2018.06.029.
  4. Holman, J. P. 2012. Experimental Methods for Engineers. 8th ed. New York.
  5. Kakaç, Sadik, and Liping Cao. 2009. “Analysis of Convective Two-Phase Flow Instabilities in Vertical and Horizontal in-Tube Boiling Systems.” International Journal of Heat and Mass Transfer 52(17–18):3984–93. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.03.025.
  6. Karagoz, Sendogan, Faraz Afshari, Orhan Yildirim, and Omer Comakli. 2017. “Experimental and Numerical Investigation of the Cylindrical Blade Tube Inserts Effect on the Heat Transfer Enhancement in the Horizontal Pipe Exchangers.” Heat and Mass Transfer/Waerme- Und Stoffuebertragung 53(9):2769–84. doi: 10.1007/s00231-017-2021-8.
  7. Karagoz, Sendogan, Suleyman Karsli, Mehmet Yilmaz, and Omer Comakli. 2009. “Density-Wave Flow Oscillations in a Water Boiling Horizontal Tube with Inserts.” Journal of Enhanced Heat Transfer 16(4):331–50. doi: 10.1615/JEnhHeatTransf.v16.i4.20.
  8. Kim, Hyeong Geun, Santhosh Senguttuvan, Hong Cheol Shin, and Sung Min Kim. 2025. “Experimental Investigation of Flow Boiling Instability and Associated Pressure Fluctuations in a Mini-Channel Heat Sink.” Applied Thermal Engineering 258(PC):124681. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2024.124681.
  9. Kokate, Rohan, and Chanwoo Park. 2025. “Experimental Investigation of Pressure Drop Oscillation and Active Mitigation in a Pumped Two-Phase Loop.” Applied Thermal Engineering 258(PA):124549. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2024.124549.
  10. Li, Chong, Xiande Fang, and Qiumin Dai. 2023. “An Experimental Investigation of Flow Boiling Instability of R245fa in a Horizontal Tube.” Physics of Fluids 35(8). doi: 10.1063/5.0163923.

Kaynak Göster

APA
Solak Coşkun, Y., Çomaklı, Ö., Sönmez, F., Yıldırım, O., & Karagöz, Ş. (2026). Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 16(3), 1411-1432. https://doi.org/10.31466/kfbd.1845506
AMA
1.Solak Coşkun Y, Çomaklı Ö, Sönmez F, Yıldırım O, Karagöz Ş. Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi. KFBD. 2026;16(3):1411-1432. doi:10.31466/kfbd.1845506
Chicago
Solak Coşkun, Yeşim, Ömer Çomaklı, Fatin Sönmez, Orhan Yıldırım, ve Şendoğan Karagöz. 2026. “Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 16 (3): 1411-32. https://doi.org/10.31466/kfbd.1845506.
EndNote
Solak Coşkun Y, Çomaklı Ö, Sönmez F, Yıldırım O, Karagöz Ş (01 Eylül 2026) Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 16 3 1411–1432.
IEEE
[1]Y. Solak Coşkun, Ö. Çomaklı, F. Sönmez, O. Yıldırım, ve Ş. Karagöz, “Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”, KFBD, c. 16, sy 3, ss. 1411–1432, Eyl. 2026, doi: 10.31466/kfbd.1845506.
ISNAD
Solak Coşkun, Yeşim - Çomaklı, Ömer - Sönmez, Fatin - Yıldırım, Orhan - Karagöz, Şendoğan. “Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 16/3 (01 Eylül 2026): 1411-1432. https://doi.org/10.31466/kfbd.1845506.
JAMA
1.Solak Coşkun Y, Çomaklı Ö, Sönmez F, Yıldırım O, Karagöz Ş. Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi. KFBD. 2026;16:1411–1432.
MLA
Solak Coşkun, Yeşim, vd. “Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, c. 16, sy 3, Eylül 2026, ss. 1411-32, doi:10.31466/kfbd.1845506.
Vancouver
1.Yeşim Solak Coşkun, Ömer Çomaklı, Fatin Sönmez, Orhan Yıldırım, Şendoğan Karagöz. Yatay Borulu İki Fazlı Akış Sistemlerinde Konik Yay Dizilerinin Akış Kararsızlığına Etkilerinin Deneysel İncelenmesi. KFBD. 01 Eylül 2026;16(3):1411-32. doi:10.31466/kfbd.1845506