Bölümlendirilmiş kapalı kavitedeki doğal taşınımın sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, kaldırma kuvvetinin etkisinin tetiklediği doğal taşınım problemi bölümsüz ve bölümlendirilmiş kapalı kavitelerde sayısal olarak incelenmiştir. Kaviteyi oluşturan sıcak ve soğuk duvarlar sabit sıcaklıkta tutulmuş, diğer duvarlar ısıl olarak yalıtılmıştır. Bölümlendirilmemiş kavitede Rayleigh sayısının etkisinin doğal taşınıma etkisi incelenmiştir. Bölümlendirilen kavitede, bölümlendirmeyi gerçekleştiren blokların uzunluğunun, kalınlığının, yerinin ve sayısının değişimiyle, Rayleigh sayısının doğal taşınıma etkisi incelenmiştir. Çalışmada incelenen modeller Gambit programıyla tasarlanıp çözüm alanı oluşturulmuştur. Bu modeller daha sonra Fluent programına aktarılarak, sınır koşulları verildikten sonra, süreklilik, momentum ve enerji denklemleri bu program ile sayısal olarak çözülmüştür. Türbülanslı çözümlemelerde standart κ-ε modeli kullanılmıştır. Sonlu farklar metodu dahilinde çözümler kararlı halde elde edilmiştir. Yapılan çözümlemelerden sonra eş sıcaklık ve akım fonksiyonu eğrileri kullanılarak modellerdeki doğal taşınımdaki değişme, iki ve üç boyutta hem laminer hem de türbülanslı akış için sunulmuştur.