Cidarına Isıtıcı Yerleştirilmiş Kapalı Kutu İçindeki Su Bazlı Nanoakışkanların Laminer Doğal Taşınımla Isı Transferi

Authors : Zerrin Sert, Çisil Timuralp

Pages : 1-12

Doi:10.5578/fmbd.9381

View : 20 | Download : 10

Publication Date : 2015-08-30

Article Type : Research

Abstract :Bu çalışmada, dik kenarlardan biri soğutulurken diğeri ısıtılan, alt ve üst kenarları yalıtılmış, bir kare kutu ele alınmıştır. Kapalı kare kutunun içi, tek faz olarak ele alınan su bazlı nanoakışkan ile doludur. Nanopartikül olarak Cu, Al2O3 ve TiO2 seçilmiştir. Çalışmada katı partiküllerin hacim fraksiyonunun 0.0 ≤ ߮ ≤ 0.2 aralığındaki değerleri göz önüne alınmıştır. Kare kutunun, sol dik kenardaki ısıtıcı konumu, içindeki su bazlı nanoakışkan çeşidi ve katı hacim fraksiyonu değiştirilerek, sürekli rejimde laminer doğal taşınım ile meydana gelen ısı geçişi sayısal olarak incelenmiştir. Sol dik kenarda iki farklı parçalı ısıtıcı kullanımının ısı geçişine ve hava sirkülasyonuna etkisi araştırılmıştır. Bu esnada sisteme giren ısı sabit tutulmuş, ısıtıcı ve soğuk duvar izotermal kabul edilmiştir. Yönetici denklemler; süreklilik, yoğunluk farkı için Boussinesq yaklaşımının kullanıldığı Navier-Stokes denklemleri ve enerji denklemi Fluent® yazılımı aracılığıyla çözülmüştür. Çözümde SIMPLE algoritması ve taşınım terimlerinin ayrıklaştırılmasında ikinci mertebeden ayrıklaştırma seçeneği kullanılmıştır. Rayleigh sayısı 10 3 − 5 × 10 8 arasında değiştirilmiş, sürekli rejimde ısıtıcıdan ortama geçen ısının hesabının bir ölçüsü olarak soğuk duvar yüzeyi üzerinden ortalama Nusselt sayısı hesaplanmıştır. Bu parametrik çalışma sonucunda Rayleigh sayısı, ısıtıcıların konumu, seçilen su bazlı nanoakışkan çeşidi ve katı partiküllerin hacim fraksiyonu değiştirilerek parametrik analizleri yapılmış, ısıtıcıların soğutulması açısından elde edilen sayısal değerler, akım çizgileri ve eş sıcaklık eğrileri ile verilmiştir.
Keywords : Isı geçişinin iyileştirilmesi, Nanoakışkanlar, Kapalı kutu, Doğal taşınım, Ortalama nusselt sayısı