Boru ve Silindirik Kanallardaki Engellerin Akım Üzerindeki Etkilerinin Simülasyonu

Creative Commons License

Bayraktar S.

Sigma Muhendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, cilt.21, sa.3, ss.83-92, 2002 (ESCI)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 21 Sayı: 3
  • Basım Tarihi: 2002
  • Dergi Adı: Sigma Muhendislik ve Fen Bilimleri Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Emerging Sources Citation Index (ESCI), Academic Search Premier, Directory of Open Access Journals
  • Sayfa Sayıları: ss.83-92
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, içerisinde düşey bir engel bulunan borudaki laminar, sürekli ve sıkıştırılamaz akım ve ısı  transferi  problemleri  silindirik  koordinatlarda  iki  boyutlu  ve  nümerik  olarak  incelenmiştir.  Boru içerisindeki  akışı  modellemek  için  süreklilik,  enerji,  momentum  denklemlerinin  yatay  ve  düşey yöndeki  bileşenleri  ve  girdap-akım  fonksiyonu  metodu  kullanılmıştır.  Sözü  edilen  denklemler  sonlu farklar  metodu  kullanılarak  ayrıklaştırılıp  eş-zamanlı  çözüme  hazır  hale  getirildikten  sonra,  Fortran dilinde  yazılmış  bir  bilgisayar  programı  ile  çözdürülmüştür.  Çalışmada,  engelin  değişik  geometrik oranları  ve    boru  girişine  uzaklığının  akım  alanı  ve  ısı  transferi  üzerindeki  etkileri  gösterilmiştir. Borudan Prandtl sayıları sırasıyla 0.7, 7.0 ve 546 olan hava, su ve kullanılmamış motor yağı geçtiği kabuluyle,  Reynolds  sayısının  50  ve  500  değerleri  için  akım  hatları  ve  ısı  transferi  durumu incelenmiştir.  Sonuçlar,  literatürden  elde  edilen  çalışmalarla  karşılaştırılmış  ve  benzer  sonuçların elde edildiği görülmüştür 

(

In this study, considering the flow is laminar, steady and incompressible, the flow and heat transfer through  a  pipe  employing  a  vertical  obstacle  are  investigated  in  cylindrical-coordinates  with  2 dimensional  numerical  analysis.  To  form  a  model  vertical  and  horizontal  components  of  the continuity, energy, momentum equations and vorticity-stream function method are included. These equations  to  be  solved  simultaneously  are  discretized  employing  the  finite  difference  method  and they are solved using a computer that has been written in Fortran. Through this study, the effects of different  ratios relating to the obstacle and the position of the obstacle from pipe entrance on the streamlines and heat transfer are investigated. Air, water and clean engine oil with Prantl numbers of    0.7  ,  7.0  ,  546  are  let  flow  through  the  pipe  and  the  streamlines  and  heat  transfer  for  the Reynolds numbers of 50 and 500 are investigated. Finally, it is shown that the results obtained are consistent with the reported results in the literature.