Kapalı termosifon döngüsünde akış ve ısı transferinin teorik ve deneysel incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2002
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: TAHSİN BAŞARAN
Danışman: MUSTAFA SERHAN KÜÇÜKA
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:I] ÖZET Bu tezde, dikdörtgen formdaki kapalı döngü bir termosifon üzerine, analitik, sayısal ve deneysel bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Termosifon döngünün düşeyde olan ısıtma ve soğutma bölgelerinde, sabit yüzey sıcaklığı sınır koşulu kullanılarak; bir-boyutlu analitik ve iki-boyutlu sayısal çözümleme yapılmıştır. Bir-boyutlu yaklaşımda, tam gelişmiş laminer akış için, Nusselt sayısı 3.66 olarak alınmış; Fanning sürtünme katsayısı ise 16/Re bağıntısından hesaplanmış; kaldırma kuvvetleri için Boussinesq yaklaşımı kullanılmıştır. İki-boyutlu modelde ise, sayısal sonuçlar, laminer akış kabulü ile ve süreklilik, momentum ve enerji denklemlerinin SIMPLEX algoritması ile çözümlenmesiyle elde edilmiştir. Deneysel çalışma için, ısı transfer bölgeleri eş merkezli ısı değiştirgeci olarak tasarlanan, kapalı döngü bir termosifonun üretimi gerçekleştirilmiştir. Isı transfer bölgelerinde sabit yüzey sıcaklığı kabulü ile elde edilen bir-boyutlu analitik yaklaşımın, akışı ve ısı transferini belirlemedeki yetersizliği gösterilmiştir. İki-boyutlu yaklaşımda ise, sayısal modelden elde edilen ısı transfer miktarı, akışkan hızı ve sıcaklığı, Reynolds sayısının 310'a kadar olduğu deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlarla uyumludur. Buna karşılık, bu değerin üzerindeki Reynolds sayılarında; deneysel çalışmalar ile sayısal modelden elde edilen sonuçlar; akış içindeki türbülans etkilerinden dolayı, akış hızını ve sıcaklığım belirlemede yeterli değildir. Fakat, sistemde taşman ısının hesaplanmasında; iki-boyutlu model, sayısal sonuçlarla yeterince uyumludur. Ayrıca, bir termosifon döngüsü için Nusselt sayısı tanımlanmış ve aktarılan ısının Grashof ve Prandtl sayılarına bağlı olarak değişimini veren bir bağıntı geliştirilmiştir. Anahtar sözcükler:termosifon,kapalı doğal taşınım döngüsü,SIMPLEX algoritması.