Aktif Akış Kontrolü ile Ters Basamak Ardındaki Isı Geçişinin İyileştirilmesi

Authors : Sertac CADIRCI, Hasan GUNES

Pages : 129-141

View : 22 | Download : 7

Publication Date : 2014-06-01

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada ters basamak ardındaki ısı geçişinin aktif akış kontrolü ile iyileştirilmesi sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal modellemeler sonlu-hacimler tabanlı laminer, sıkıştırılamaz, daimi olmayan akış çözücü (ANSYS-Fluent) ile kartezyen elemanlardan oluşan ve aktüatör plakasının periyodik hareketini temsil eden hareketli bir bölge bulunduran iki boyutlu bir çözüm ağında yapılmıştır. Aktif akış kontrol düzeneği olarak kullanılan Jet ve Vorteks Aktüatörünün (JaVA) akış ayrılmasını geciktirdiği veya engellediği daha önceki çalışmalarda gösterilmiştir. JaVA gövdesi dikdörtgen kesitli bir kavitedir ve açık olan üst kısmında asimetrik olarak yerleştirilmiş bir levha belirli bir genlik ve frekans ile yatay doğrultuda hareket etmektedir. Levhanın hareketine bağlı olarak akışkan kavite içerisine emilmekte veya kaviteden dışarı enjekte edilmektedir. Oluşan jet veya vorteks akışları, ters basamak aşağıakım bölgesinde, kanal akışına momentum transportu sağlamakta ve aynı zamanda karışımı arttırarak ısı geçişini iyileştirmektedir. Genlik ve levha genişliği sabit tutularak, artan frekans ile (jet-Reynolds sayısı) ters basamak aşağıakım bölgesinde ilerleyen vorteks yapılarının oluşumu gözlemlenmiştir. Bu yapılar daha iyi bir karışım sağlayarak ısı transferini iyileştirmektedirler. Kanal içerisinde oluşan bu vorteks yapıları ısı geçişinin iyileştirilmesindeki ana mekanizmadır. Kanal akışının Reynolds sayısının artması ile JaVA-kaynaklı vorteks yapıları aşağıakım bölgesinde daha da ileriye taşınmakta ve Nusselt sayısı aktüasyon olmayan duruma göre oldukça yükselmektedir
Keywords : Aktif Akış Kontrolü, Jet ve Vorteks Aktüatörü JaVA, Ters Basamak Akışı, Isı Geçişi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği HAD