Alt Duvarı Dalgalı Kapalı Kare Geometride Yüzey Işınımı ile Doğal Taşınımın Sayısal İncelenmesi

Alt duvarı dalgalı ve tüm duvarlarında aynı yüzey ışınım yayma oranına sahip kapalı kare geometridebirleşik doğal taşınım ve yüzey ışınımı sayısal olarak incelenmiştir. Geometride alt duvar ısıtılmış, üstduvar soğutulmuş, dikey duvarlar ise yalıtılmıştır. Sıcak ve soğuk duvarlar izotermal ve sabit sıcaklıktatutulmuştur. Doğal taşınım için tanımlanan momentum ve enerji denklemi 10 4 ≤Ra≤10 6 ve 0≤ε≤1alınarak SIMPLE algoritması ile sonlu hacimler kullanılarak Fluent paket programında çözülmüştür.Katılımcı olmayan ortam için yüzeyler arası ışınımla ısı transferi denklemi Discrete Ordinate Metod(DOM) kullanılarak çözülmüştür. Soğuk duvar üzerinden hesaplanan ortalama Nusselt sayısı vegeometride meydana gelen akış değişimleri değişen Rayleigh sayısı, yüzey ışınım yayma oranı, alt duvardalga sayısı ve dalga genliği için analiz edilmiştir. Dalgalı duvarın dalga sayısı ve genliğinin değişimi aynışartlardaki düz duvara göre bazı durumlarda ortalama toplam Nusselt sayısında maksimum %8.82değerinde bir iyileştirme sağlamıştır.

Numerical Investigation of Natural Convection and Surface Radiation in an Air Filled Square Enclosure with a Wavy Bottom Wall

The coupled natural convection and surface radiation of a square gray enclosure having undulated bottom wall and same wall emissivity was numerically investigated. The bottom wall of the enclosure was heated up while the upper wall was cooled down and the side walls were adiabatic. Hot and cold walls were isothermal and kept at a constant temperature. The momentum equations described in natural convection, and the energy equation has been solved Fluent Software by the finite volume method in SIMPLE algorithm taking 10 4 ≤Ra≤10 6 and 0≤ε≤1 into account. The radiative heat equation between surfaces for non-participating medium was solved using the Discrete Ordinate Method (DOM). The mean Nusselt numbers computed over the cold surface and of the flow variations over the enclosure were analyzed for different number of undulations and amplitudes, varying Rayleigh number, and changed wall emissivity. The fluctuation of the wave number and amplitude of the wave wall have provided an improvement of 8.82% maximum in the mean total Nusselt number in some cases compared to the same flat wall.

___

  • Adjlout L., Imine O., Azzi A. and Belkadi M., 2002. Laminar natural convection in an inclined cavity with a wavy wall. International Journal of Heat and Mass Transfer, 45, 2141-2152.
  • Arpaci S.V., Selamet A. and Kao S.H., 2000. Introduction to heat transfer, PrenticeHall. Akiyama M. and Chong Q.P., 1997. Numerical Analysis of Natural Convection with Surface Radiation in a Square Enclosure. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, 31, 419-433.
  • Balaji C. and Venkateshan S.P.,1993. Interaction of surface radiation with free convection in a square cavity. International Journal Heat and Mass Transfer, 14, 260-267.
  • Bhavnani S.H. and Bergles A.E., 1991. Natural convection heat transfer from sinusoidal wavy surfaces. Heat and Mass Transfer, 26, 341-349.
  • Dalal A. and Das M.K., 2005. Laminar natural convection in an inclined complicated cavity with spatially variable wall temperature. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48, 2986-3007.
  • Das P.K. and Mahmud S., 2003. Numerical investigation of natural convection inside a wavy enclosure. International Journal of Thermal Science, 42, 397- 406.
  • De Vahl Davis G. and Jones I.P., 1983. Natural convection in a square cavity: a comparison exercise. International Journal of Numerical Medhods for Heat and Fluid Flow, 3, 227-248.
  • Fluent 6.3, Fluent User's Guide, 2005.
  • Gad M.A. and Balaji C., 2010. Effect of surface radiation on RBC in cavities heated from below. International Communications in Heat and Mass Transfer, 37, 1459-1464.
  • Jang J.H., Yan W.M. and Liu H.C., 2003. Natural convection heat and mass transfer along a vertical wavy surface. International Journal of Heat and Mass Transfer, 46, 1075-1083.
  • Kumari M., Pop I. and Takhar H.S., 1997. Free- convection boundary-layer flow of a non-Newtonian fluid along a vertical wavy surface. International Journal of Heat and Fluid Flow, 18, 625-631.
  • Mahapatra S.K., Sen S. and Sarkar A., 1999. Interaction of Surface radiation and vaiable property natural convection in a differentially heated square cavity a finite element analysis. International Journal of Numerical Medhods for Heat and Fluid Flow, 9, 4423- 4443.
  • Mahmud S. and Islam A.K.M.S., 2003. Laminar free convection and entropy generation inside an inclined wavy enclosure. International Journal of Thermal Science, 42, 1003-1012.
  • Mahmut S., Das D.K.N.H. and Islam A.K.M.S., 2002. Laminar free convection and entropy generation inside wavy enclosure. International Journal of Thermal Science, 41, 440-446.
  • Markatos N.C. and Perikleous K.A.,1984. Laminar and turbulent natural convection in an enclosed cavity. International Journal Heat and Mass Transfer, 27, 755-772.
  • ezrhab A. and Bchir L., 1999. Radiation natural convection interactions in partitioned cavities. International Journal of Numerical Medhods for Heat and Fluid Flow, 9, 186-203.
  • Ostrach S.,1988. Natural convection in enclosures. Journal of Heat Transfe.r, 110, 1175-1190.
  • Rahman S.U., 2001. Natural convection along vertical wavy surfaces: an experimental study. Chemical Engineering Journal, 84, 587-591.
  • Ridouane E.H., Hasnaoui M., Amahmid A. and Raji A., 2004. Interaction between Natural Convection and Radiation in a Square Cavity Heated from Below. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, 45, 289-311.
  • Ridouane E.H., Hasnaoui M. and Campo A., 2005. Effects of surface radiation on natural convection in a rayleigh-benard square enclosure: steady and unsteady conditions. Heat and Mass Transfer, 42, 214-225.
  • Saidi C., Legay F. and Pruent B., 1987. Laminar flow past a sinusoidal cavity. International Journal of Heat and Mass Transfer, 30, 649-660.
  • Tekkalmaz M., 2013. Natural Convection Heat Transfer and Air Flow in Rectangular Enclosures with a wavy Wall. Journal of Thermal Science and Technology, 33, 21-31.
  • Varol Y. and Oztop H.F., 2006. Free convection in a shallow wavy enclosure. International Communications in Heat and Mass Transfer, 33, 764- 771.
  • Varol Y. and Oztop H.F., 2008. A comparative numerical study on natural convection in inclined wavy and flat-plate solar collectors. Building and Environment, 43, 1535-1544.
  • Wang H., Xin S., and Le Quéré P., 2006. Étude numérique du couplage de la convection naturelle avec le rayonnement de surfaces en cavité carrée remplie d'air. Comptes Rendus Mécanique, 334, 48- 57.
  • Yao L.S., 1983. Natural convection along a vertical wavy surface. Journal of Heat Transfer, 105, 465-468.
  • Yao L.S., 2006. Natural convection along a vertical complex wavy surface. International Journal of Heat and Mass Transfer, 49, 281-286.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Sürdürülebilir Kentsel Gelişmenin Elde edilmesinde Kentsel Dönüşüm Uygulamaları, Konya Kenti Örneği

Şaban İNAM, S. Savaş DURDURAN, Aslı BOZDAĞ

HCl Çözeltisinde AISI 304 Paslanmaz Çeliğinin Gerilim Korozyon Çatlaması Davranışı

Nurşen SAKLAKOĞLU, Ali ELMAS, Simge GENÇALP İRİZALP, Arif SARACIK

Değişik Oranlarda Soğan Kabuğu Ekstraktı İlave Edilmiş Köftelerde Çeşitli Kalite Parametrelerinin İncelenmesi

Oktay TOMAR, Gökhan AKARCA, Elif SAKARYA, Esra ÖZALP

Investigation of Corrosion Behaviours Hydroxyapatite (HAP) coated Ti6Al4V Implants by Using Electrochemical Deposition Method

Aysel Büyüksağiş, Yusuf Kayalı

Gediz Fayı Yerkabuğu Hareketlerinin GNSS Gözlemleri ile İzlenmesi

İbrahim TİRYAKİOĞLU, Ergin DÖNMEZ

Glioblastoma Multiformede Friedelinin Antikanser Aktivitesinin In Vitro İncelenmesi

Bugrahan EMSEN, Hasan TÜRKEZ, Tubanur ENGİN

EV ORTAMINDA MARUZ KALINAN BAZ İSTASYONU KAYNAKLI ELEKTRİK ALAN ŞİDDETİNİN İZLENMESİ VE DEĞERLENDİRİLMESİ

Begüm KORUNUR ENGİZ, Çetin KURNAZ

Beyşehir-Hoyran Ofiyoliti İçerisindeki Tektonitlerin Dokusal ve Jeokimyasal Özellikleri: Beyşehir (Konya) Güneyinden Bir Örnek

Tijen ÜNER, İrem AKSOY

Elektrokimyasal Biriktirme Yöntemi ile Hidroksiapatit (HAP) Kaplanmış Ti6Al4V İmplantlarının Korozyon Davranışlarının İncelenmes

Yusuf KAYALI, Aysel BÜYÜKSAĞİŞ

Yüksek Binalardaki Pasif Yangın Güvenlik Önlemlerinin İncelenmesi: Niğde İlinde Bir Araştırma

Kubilay AKÇAÖZOĞLU, Semiha AKÇAÖZOĞLU