Yatay bir boru içinde FC-72 akışkanının akış kaynamasının düz ve oyuklu bir yüzeyde ve havuz kaynamasının düz bir yüzeyde nümerik olarak incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, kanal içerisindeki FC-72 akışkanının kabarcıklı akış kaynaması ve kabarcıklı havuz kaynamasına dair üç farklı çalışma nümerik olarak yürütülmüştür. Düz Kanal duvarı ve oyuk duvarı için BAF2 malzemesi seçilmiştir. Yapılan tez çalışması kapsamında ilk olarak tek kabarcıklı havuz kaynamasının farklı yerçekimi ivmesi durumlarında kabarcığın ilk durumundan kabarcık kopmasına kadar geçen süreler, kabarcık kopma çapları ve kabarcık kopma süreleri incelenmiştir. Bu parametrelere ek olarak belirlenen zaman adımlarında kanal içerisindeki kabarcık büyümesi ve ayrılması durumları için kabarcık içerisindeki hız ve sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Yapılan tez çalışması kapsamında ikinci çalışma yatay bir kanal içerisindeki tek kabarcıklı akış kaynamasının sabit Dünya yerçekimi ivmesinde farklı akış hızlarında kabarcığın ilk durumundan kabarcık kopmasına kadar geçen süreler, kabarcık kopma çapları ve kabarcık kopma süreleri incelenmiştir. Ayrıca belirlenen zaman adımlarında kanal içerisindeki hız profilleri, sıcaklık dağılımları incelenmiştir. İlk iki çalışma aşırı kızdırılmış sıvı (5K) ile aşırı kızdırılmış duvar (10K) durumları için yürütülmüştür. Ek olarak birinci çalışmada Dünya yerçekimi ivmesine tekabül eden havuz kaynaması durumu ve sabit Dünya yerçekimi ivmesinde yürütülen ikinci çalışma birbiri ile kıyaslanmıştır. Yapılan tez kapsamında üçüncü çalışma ise yatay bir kanal içerisinde kanal alt duvarı üzerinde silindirik, sabit çapta ve farklı derinliklere sahip çukurlar içerisinden gerçekleşen kabarcıklı kaynama durumu incelenmiştir. Bu çalışma kızgın (5K) sıvı ve doymuş kaynama sıcaklığında bulunan yığın sıvı için ayrı ayrı yürütülmüştür. Her iki çalışmada da dört farklı çukur derinliği için kaynama durumu incelenmiştir.Her iki durum için de çukur derinlikleri 3,12,25 ve 50 mikrometre olarak tanımlanmıştır.Bu çalışmalarda yer çekimi ivmesi büyüklüğü Dünya yer çekimi ivmesi büyüklüğünde tanımlanmıştır. Simülasyonlarda kullanılan akış hızı parametresi ise 10m/s olarak tanımlanmıştır.