LAMİNER BORU AKIŞINDA HIZ DAĞILIMININ GEÇİCİ REJİM BİRLEŞİK ISI TRANSFERİNE ETKİSİ

Öz

Borularda laminer akış, geçici rejim birleşik ısı transferi, iki boyutlu cidar ve eksenel akışkan iletimi dikkate alınarak incelenmiştir. Problem, başlangıçta eşit sıcaklıktaki yarı sonsuz bir boruda, hem hidrodinamik olarak gelişmekte olan hem de gelişmiş akış için, çevre akışkanı sıcaklığındaki ani değişme şartı ile ele alınmış ve sonlu farklar yöntemi ile sayısal olarak çözülmüştür. Hız profilinin ısı transferi karakteristikleri üzerinde etkili olduğu gözlenmiş, sonuçlar boyutsuz yerel arayüzey ısı akısı, dış yüzey ve arayüzey sıcaklıkları, yığık sıcaklıklar, radyal yönde sıcaklık değişimi ve Nusselt sayıları cinsinden verilmiştir. Hız profilinin ısı transferi karakteristikleri üzerindeki etkilerini belirleyebilmek için, sonuçlar parabolik ve gelişmekte olan hız dağılımı için karşılaştırmalı olarak verilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Birleşik ısı transferi, geçici rejimde ısı transferi, eş zamanlı gelişen akış, sayısal çözüm.

Effects of Velocity Distribution on Transient Conjugated Heat Transfer in Laminar Pipe Flow

Öz

Transient conjugated heat transfer in laminar pipe flow is analysed involving two-dimensional wall and fluid axial conduction. The problem is solved numerically by a finite difference method for a semi-infinite pipe which is initially isothermal and both for hydrodynamically developing and developed flow with a sudden change in the ambient temperature. Heat transfer characteristics of the flow are found to be sensitive to the velocity profile. The results are given by non-dimensional interfacial heat flux values, the outer and inner wall temperatures, bulk temperatures, radial distributions of the fluid temperatures and Nusselt numbers. In order to illustrate the effects of the velocity profile, the results for the developing flow and for the parabolic velocity profile are plotted as comparative.

Anahtar Kelimeler

• Conjugated heat transfer, transient heat transfer, simultaneously developing flow, numerical solution.