Düzlem yüzey ısı alıcılarda tekli ve çoklu hava jetinin ısı ve akış karakteristiklerine etkisinin sayısal analizi

Authors : Ahmet Numan ÖZAKIN, Abdüssamed KABAKUŞ

Pages : 839-847

Doi:10.17714/gumusfenbil.1020711

View : 10 | Download : 5

Publication Date : 2022-07-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, düzlem yüzey ısı alıcı üzerinden tekli ve çoklu hava jeti ile gerçekleşen ısı transfer performansı Ansys-Fluent programı ile sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma zamandan bağımsız k-ε türbülans modeli kullanılarak gerçekleştirilmiştir. On farklı Reynolds sayısı (4000≤Re≤40000), ve tekli ve çoklu nozul sayılarının düzlem ısı alıcıda ısı transferine etkileri irdelenmiştir. Analizler 40 mm nozul ısı alıcı arası mesafede gerçekleştirilmiştir. Hava ise belirlenen Reynolds sayılarına karşılık gelen hızlarda 293.15 K sıcaklığında kontrol hacmine gönderilmiştir. Çalışmada ısı alıcı üzerinde gerçekleşen sıcaklık dağılımını gösteren sıcaklık konturları ve ısı alıcı yüzeyinde türbülans oluşumunun gözlemlendiği akım çizgi görüntüleri sunulmuştur. Sonuç olarak, her iki nozul çeşidinde de Reynolds sayısı arttıkça soğutma performansı artmıştır. Yaklaşık 38000 Reynolds sayısı değerine kadar tekli nozul çoklu nozula göre daha iyi bir soğutma performansı gösterirken, 38000 Reynols sayısından sonra çoklu nozul ile daha iyi ısı transferi elde edildiği belirlenmiştir. Nusselt sayısı, en düşük Reynolds sayısında tekli nozulda çoklu nozula göre %60, en yüksek Reynolds sayısında ise çoklu nozulda tekli nozula göre %15 artış göstermiştir. Elde edilen sayısal sonuçların literatürde ayrı ayrı bulunan tekli ve çoklu hava jeti ile yapılan deneysel çalışmalarla uyumlu olduğu gözlenmiştir.
Keywords : Çarpan jet, Çoklu nozul, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği, Isı transferi