Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUSTAFA KALFA
Danışman: Mehmet Akif Ezan
Özet:
Bu çalışmada, iki farklı doğal taşınım probleminin sayısal çözümü üzerinde durulmuştur. İlk problem, iki boyutlu bir kavite içindeki zamana bağlı ısı transferi sürecini göstermektedir. Sayısal model, C++ programlama dili kullanılarak kontrol hacimleri yaklaşımı ile oluşturulmuştur. Geliştirilen kodun doğruluğunu saptamak için sayısal analiz sonuçları ve literatürdeki deneysel hız ölçümleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca, çeşitli en-boy oranları ve farklı ısıl sınır koşulları altında yerel ve ortalama Nusselt sayılarının zamana bağlı değişimleri gösterilmiştir. Sıcaklık ve hız dağılımlarının farklı sınır koşulları ile etkileşimleri de incelenmiştir. Diğer problem ise, iki boyutlu kare kavite içerisinde dondurulan suyun zamana bağlı ısı transferi sürecini içermektedir. Faz değişim malzemesi olarak su kullanılmıştır ve sayısal model, kontrol hacimleri yaklaşımı ile C++ kullanılarak oluşturulmuştur. Hesaplamaları hızlandırmak için sayısal koda CUT (Consistent Update Technique) algoritması uygulanmıştır. Hızın düşey bileşeninde boylu boyunca oluşan dalgalanmalar, literatürdeki deneysel ölçümlerle karşılaştırılarak sayısal kodun doğruluğu ispatlanmıştır. Yanlardan, alttan ve üstten olmak üzere dört farklı katılaşma senaryosu ile çalışılmıştır. Aynı sınır koşulları altında, iletim ve taşınımın baskın olduğu durumlar karşılaştırılarak doğal taşınımın faz değişim sürecine etkisi incelenmiştir. Duvarların ısıl iletkenliği ve ısı transfer katsayıları değiştirilerek genel ısı transferi katsayısının sürece etkisi gözlemlenmiştir. Faz değişimi boyunca iletim ve taşınımın baskın olduğu durumlar arasındaki farkın anlaşılması için ise, belli zamanlardaki akış çizgileri ve izoterm eğrileri gösterilmiştir. | |||