Farklı Düzlemler Üzerine Çarpan Jetlerin Akış ve Isı Transfer Analizleri


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Abdullah BOLEK

Danışman: Seyfettin Bayraktar

Özet:

Günümüzde sayısal yöntemler mühendislik problemlerinin çözümünde yaygın olarak kullanılırlar. Bunun nedeni, sayısal çalışmaların deneysel çalışmalara göre hem ekonomik hem de zaman açısından daha avantajlı olmasıdir. Çarpan jet akışları, son yıllarda üzerinde önemli ölçüde çalışmalar yapılan bir konudur. Yüksek ısı transfer oranına sahip olduklarından dolayı endüstride yaygın olarak kullanılırlar. Çarpan jetlerin ısı transfrer karakteristiklerine olan bu ilgi, çarpan jetlerin gaz türbinlerinde ve elektronik parçalarda ısınan parçaların soğutulmasında, tekstil ve kağıt ürünlerinin kurutulması gibi bir çok mühendislik uygulamalarında ki kullanımından kaynaklanır. Ayrıca, kütle transferinde de etkili olduklarından maden havalandırılmasında, tünel operasyonlarında, boya spreylerinde de tercih edilirler. Bu çalışmada, jetlerin farkli düzlemler üzerine çarptırılmasıyla oluşan akış yapıları ve bunların ısı transferi üzerindeki etkileri farklı Reynolds sayıları ve jet-çarpma düzlemi mesafeleri için incelenmiştir. Akışkan yoğunluğundaki değişimleri gözlemleyebilmek için üç farklı metod uyarlanmıştır. Hesaplama ortamı ICEM programında modellenmiş ve daha sonra Ansys Fluent programında analizler gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan ağ örgüleri ve türbülans modelleri arasından en uygun olanı belirlenmiştir. Veriler yapılmış olan bir çalışmadan elde edilen sonuçlarla kıyaslanmıştır. Sonuç olarak çarpan jet akışlarında Re sayısıyla Nu sayısı arasında doğru bir orantı olduğu görülmüştür. Maksimum ısı transfer oranı H/D parametresinin 6 olduğu ve Re sayısının 20000 olduğu durumda elde edilmiştir. Sürtünme katsayısı ile Re sayısı arasında ters bir korelasyon olduğu gözlemlenmiştir.