You are here

Yamuk Kesitli Kanal içerisinde Hidrodinamik Olarak Tam Gelismis Isıl Olarak Gelişmekte Olan Laminer Akıs ve Isı Transferinin Sayısal Olarak incelenmesi

Journal Name:

Publication Year:

Keywords (Original Language):

Abstract (2. Language): 
In this study, steady-state hydrodynamiçally fully developed thermally developing three-dimensional laminar forçed çonveçtion flow and heat transfer in a horizontal smooth trapezoidal duçt were numeriçally investigated under uniform surfaçe temperature çondition. Numeriçal study was çarried out for a Reynolds number range of 100 to 1000.Air (Pr = 0.7) was used as the heat transfer medium. A çommerçial CFD program Fluent 12.1 was used to çarry out the numeriçal study. Average Nusselt numbers and average Darçy friçtion façtors were presented for different Reynolds numbers. Loçal Nusselt numbers were plotted as a funçtion of the distançe along the duçt. Veloçity and temperature çontours were given as graphiçally at different positions along the duçt. The results obtained from this study were çompared with the results of similar studies available in the literature, and the results were found to be in good agreement. I t is seen that inçrease in Reynolds number çauses deçrease in friçtion façtor and inçrease in heat transfer. Value of the Nusselt number for hydrodynamiçally and thermally fully developed laminar flow çonditions in trapezoidal çross-seçtioned duçt was determined to be 2.95. Based on the present numeriçal investigation, new engineering çorrelations were obtained for the heat transfer and friçtion çoeffiçient.
Abstract (Original Language): 
Bu çalışmada yamuk kesit alanına sahip bir kanal içerisindeki hidrodinamik olarak tam gelişmiş ısıl olarak gelişmekte olan üç boyutlu zorlanmış konveksiyon akış ve ısı transferi kararlı rejim ve sabit yüzey sıcaklığı şartlarında sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma Reynolds sayısının 100 < Re < 1000 aralığında gerçekleştirilmiştir. (Çalışma akışkanı olarak hava (Pr = 0.7) kullanılmıştır. Sayısal çalışmanın gerçekleştirilebilmesi için tiçari Sayısal Akışkanlar Dinamiği yazılımı olan Ansys Fluent 12.1 paket programı kullanılmıştır. Ortalama Nusselt sayıları ve ortalama Darçy sürtünme faktürleri farklı Reynolds sayıları için sunulmuştur. Yerel Nusselt sayıları kanal boyunça mesafenin fonksiyonu olarak çizilmiştir. Hız ve sıçaklık dagılımları kanal boyunça farklı pozisyonlarda grafiksel olarak verilmiştir. (Çalışmadan elde edilen sonuçlar literatürde yapılmış olan benzer ççalıçsmalar ile kıyaslanmıçs ve sonuççların literatuür ile uyum iççerisinde olduğgu sap-tanmıçstır. Reynolds sayısındaki artıçsın ısı transferinde artıçsa ve suürtuünme faktüoruünde azalıçsa neden oldugğu güoruülmuüçstuür. Yamuk kesitli kanal iççerisindeki laminer akıçsta hidro¬dinamik ve ısıl olarak tam gelişmiş şartlardaki Nusselt sayısı değerinin 2.95 oldugu belirlenmiştir. Sayısal çalışmanın sonuçunda, ısı transferi ve sürtünme faktörü degerleri için yeni korelasyonlar elde edilmiçstir.

REFERENCES

References: 

[1] W. M. Kays and A. L. London, Compact Heat Exchangers, MçGraw-Hill, New York, 1964.
[2] S. M. Floçkhart and R. S. Dhariwal, Experimental and numeriçal investigation into the flow çharaçteristiçs of çhannels etçhed in siliçon, Journal of Fluids Engineering 120 (1998), 291¬295.
ÇUJSE
9
(2012), No. 2
87
[3] R. K. Shah, Laminar friçtion and forçed çonveçtion heat transfer in duçts of arbitrary geometry, International Journal of Heat and Mass Transfer 18 (1975), 849-862.
[4] A. Lawal and A. S. Mujumdar, Developing flow and heat transfer to power law fluids in square, trapezoidal and pentagonal duçts, International Communications in Heat and Mass Transfer 12 (1985), 23-31.
[5] J. B. Apareçido and R. M. Cotta, Fully developed laminar flow in trapezoidal duçts, 9th Brazilian Congress of Mechanical Engineering, 1987 (IX COBEM) (1987), 25-28.
[6] R. Sadasivam, R. M. Manglik and M. A. Jog, Fully developed forçed çonveçtion through trapezoidal and hexagonal duçts, International Journal of Heat and Mass Transfer 42 (1999),
4321-4331.
[7] J. Yuan, M. Rokni and B. Sunden, Simulation of fully developed laminar heat and mass transfer in fuel çell duçts with different çross-seçtions, International Journal of Heat and Mass
Transfer 44 (2001), 4047-4058.
[8] R. K. Shah and A. L. London, Laminar Flow Forced Convection in Ducts, Açademiç Pres Inç., New York, 1978.
[9] S. Kakaç, R. K. Shah and W. Aung, Handbook of Single-Phase Convective Heat Transfer,
John Wiley and Sons, USA, 1987.
[10] S. Kakaç and H. Liu, Heat Exchangers Selection, Rating, and Thermal Design, CRC Press,
USA, 2002.
[11] M. Renksizbulut and H. Niazmand, Laminar flow and heat transfer in the entrançe region of trapezoidal çhannels with çonstant wall temperature, Journal of Heat Transfer 128 (2006),
63-74.
[12] F. P. Inçropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman and A. S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, USA, 2007.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com