İçerisinde Dik Bölmeler Bulunan Trapez bir Kanalda Bölme Yüksekliğinin Akış ve Isı Transferine Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, üst duvarında dik bölmeler olan, alt duvarı trapez şeklinde bir kanalda, bölme yüksekliğinin akış ve ısı transferine etkisini nanoakışkan ve taban akışkan için sayısal olarak incelenmiştir. Nanoakışkan olarak TiO2 nanopartiküllerin su içerisinde süspansiyonu kullanılmış ve partikül hacim oranı, φ=%1 sabit kalmıştır. Sayısal çalışma, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) tabanlı FLUENT 15.0 programı ile gerçekleştirilmiştir. Kanalın üst yüzeyi adyabatiktir ve alt trapez yüzeyi sabit sıcaklıkta (Tw=360K) korunmuştur. İki farklı bölme yüksekliği (t=H/2 ve t=2H/3) kullanılarak 200≤Re≤1200 Reynolds sayıları için nanoakışkanın ve taban akışkanın Nusselt sayısı (Nu), sürtünme faktörü (f) ve termo-hidrolik performansı (THP) hesaplanmıştır, ayrıca çalışma bölmesiz kanal akışı ile de karşılaştırılmıştır. Kanalda, farklı parametrelerde hız ve sıcaklık görüntüleri elde edilmiştir. Sayısal sonuçlar, trapez bir kanalda bölmelerin yüksekliğine ve nanoakışkana bağlı olarak ısı transferinin önemli ölçüde iyileştiğini, ancak sürtünmenin de bir miktar arttığını göstermiştir. En yüksek THP, bölmesiz kanalda taban akışkana göre, TiO2-su nanoakışkanda Re=400 ve t=2H/3 bölme yüksekliğinde 1,95 olarak elde edilmiştir.