Bir Isı Borusunun Akış ve Isı Transfer Karakteristiklerinin Sayısal Olarak İncelenmesi
Abstract
Bu çalışmada ısıl kontrol uygulamalarında önemli bir yere sahip olan bir ısı borusunun ısıl ve akış karakteristikleri incelenmiştir. Isı borusunun yoğuşturucu bölüm ve orta adyabatik bölüm uzunluklarının birbirine oranı (Lc/La1) sırasıyla 0,5, 1, 1,25 ve 2 olacak şekilde değiştirilerek dört farklı model geometri oluşturulmuştur. Bu model geometriler için, ısı girdileri 10W ile 80W arasında, doluluk oranı ise %40 ile %80 arasında değiştirilerek Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği aracılığı ile sayısal analizler yapılmıştır. Bu kapsamda, iki fazlı akış yaklaşımı ile zamana bağlı çözümler yapılmış, ısı borusu içindeki akışın sıcaklık ve hız dağılımları belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada incelenen parametre aralığında, model geometrinin yoğuşturucu kısmının uzunluğunun artırılmasının ısıl performansı olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Ayrıca farklı doluluk oranları arasında %50 doluluk oranının optimum ısıl performans sergilediği belirlenmiştir.
Keywords
Isı borusu, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD), İki fazlı akış, Isı Transferi
References
- Baitule D. A., Pachghare P. R. (2013), Experimental analysis of closed loop pulsating heat pipe with variable filling ratio. International Journal Mechanical Engineering and Robotics Research 2, No 3
- Clement J. and Wang X. (2011), Experimental investigation of pulsating heat pipe performance with regard to fuel cell cooling application, Applied Thermal Engineering, 50, 268-274
- Çalışır T., Çalışkan S., Kılıç M., Başkaya Ş. (2017), Çarpan akışkan jetleri kullanarak kanatçıklı yüzeyler üzerindeki akış alanının sayısal olarak incelenmesi, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32, 127-138
- Fertahi S.D., Bouhal T., Agrouaz Y., Kousksou T., Rhafiki T.E., Zéraouli Y. (2018), Performance optimization of a two-phase closed thermosyphon through cfd numerical simulations, Applied Thermal Engineering, 128, 551–563
- Gupta N.K., Barua A., Mishra S., Singh S.K., Tiwari A.K., Ghosh S. K. (2019), Numerical study of CeO2 /H2O nanofluid application on thermal performance of heat pipe, Materials Today: Proceedings, 18, 1006–1016
- Kilic M. (2018), A numerical analysis of transpiration cooling as an air cooling mechanism, Heat Mass Transfer, 54, 3647–3662
- Kumaer P. (2019), Numerical investigation of fluid flow and heat transfer in trapezoidal microchannel with groove structure, International Journal of Thermal Science, 136, 33–43
- Lin Z.R., Wang S.F., Chen J.J. (2011), Experimental study on effective range of miniature oscillating heat pipes, Applied Thermal Engineering, 31(5), 880–886
- Masip Y., Campo A., Nunez S.M. (2020), Experimental analysis of the thermal performance on electronic cooling by a combination of cross-flow and an impinging air jet, Applied Thermal Engineering, 167, 114779
- Naik R., Varadarajan V., Pundarika G., Narasimha K. R. (2013), Experiment investigation and performance evaluation of a Closed loop PHP, Journal of Applied Fluid Mechanics, 6(2), 267-275