Kanatlı borulardaki dış akış ve konjuge ısı transferi mekanizmasinin sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, kanatlı boru demetleri üzerindeki zamana bağlı ve türbülanslı dış akış ile kanatlardaki konjuge ısı transferi mekanizmaları sayısal olarak incelenmiştir. Bu tip problemlerde sayısal model seçilirken, simetri sınır koşullarının akışın fiziği açısından çözüm hatalarına neden olabileceği, periyodik sınır koşullarının fiziksel olarak daha doğru sonuçlar vereceği örnek uygulamalarla gösterilmiştir. Sayısal çözümler için FLUENT hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) paket programı kullanılmıştır. Ayrıca, özellikle karmaşık yapıdaki zamana bağlı ve türbülanslı akış çözümlerinde dikkat edilmesi gereken noktalar üzerinde durulmuştur. Sayısal uygulamaların ilkinde, dairesel bir sonsuz uzunlukta silindir üzerindeki akışta, simetri sınır koşulunun hatalı sürükleme katsayıları verdiği görülmüştür. Bunun yerine periyodik sınır koşulu kullanılarak daha gerçekçi sonuçlar elde edilmiştir. İkinci uygulamada ise literatürde simetri sınır koşulu kullanılarak çözülmüş dairesel kanatlı boru demeti üzerindeki akış problemi, periyodik sınır koşulu kullanılarak çözülmüştür. Sayısal sonuçlar grafiklerle gösterilerek daha gerçekçi sonuçların yakalandığı görülmüştür. Üçüncü ve son uygulamada ise üzerinde az çalışma yapılmış olan iki borulu dikdörtgen kanatlı boru demeti üzerindeki üç boyutlu, zamana bağlı, türbülanslı akış incelenmiştir. Sonuç olarak, bu kanatların literatürde de belirtildiği gibi performanslarının olukça düşük olduğu görülmüştür. Yapılan sayısal çözümler literatürde verilen deneysel verilerle karşılaştırıldığında, seçilen modelleme yöntem ve parametrelerinin uygun olduğu görülmüştür.