Kapalı Hacimlerde Doğal Taşınım Isı Transferinin Sayısal Modellenmesi


Creative Commons License

Kürekci N. A. , Demir H.

17. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, Sivas, Turkey, 24 June 2009 - 27 June 2022, pp.1

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • City: Sivas
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.1

Abstract

Isı transferinde en ucuz yöntem doğal taşınımdır. Kapalı hacim içinde gerçekleşen doğal taşınım ısı transferi ise birçok cihazda karşımıza çıkan bir problemdir. Çift cam, fırın, buzdolabı, güneş kolektörleri, bilgisayar kasaları, yaşam mekânlarımız odalar hepsi kapalı hacim konumundadır. Bu tür sistemlerde gerçekleşen ısı transferi genelde doğal taşınımdır. Ama fırın, buzdolabı ve bilgisayar kasaları gibi sistemlerde doğal taşınımın yanında ısı transferini iyileştirmek için fanlar da kullanılmaktadır. Fanlar enerji harcaması, bakım gerektirmeleri, ilk yatırım maliyetini artırması gibi bazı sebeplerden kullanılması istenmez. Doğal taşınım ile gerçekleşen ısı transferini iyileştirilmesi fan ihtiyacını ortadan kaldıracaktır. Bu çalışmada kapalı hacimler içinde gerçekleşen doğal taşınım ısı transferi için bir sayısal bir model oluşturulmuştur. Kare ve küp şeklindeki iki ayrı model için, Fluent CFD programı yardımıyla sayısal olarak çözümler yapılmıştır. Bu modellerin düşey duvarlarda biri sıcak, karşı düşey duvarı soğuk, diğer duvarları adyabatik kabul edilmiştir. Sıcak duvar sıcaklığı Th=305 K, soğuk duvar sıcaklığı Tc=295 K olarak kabul edilmiştir. 2D ve 3D için Ra=1.103 – 1.107 aralığında hız vektörleri ve sabit sıcaklık eğrileri çıkarılmıştır. Hem iki boyutlu hem de üç boyutlu modelde sıcak duvar için Nusselt sayıları hesaplanmış aynı Ra aralığı için Ra-Nu arasında korelasyon verilmiştir. Bulunan bu korelasyonlar literatürde bulunan sonuçlarla karşılaştırılmış ve sonuçların literatürle uyum içinde olduğu gösterilmiştir.