Tabanı kısmi olarak ısıtılan yatay bir kanalda akışa dik engellerin ısı transferi üzerine etkileri

Bu çalışmada, tabanı sabit ısı akısı sınır şartını sağlamak üzere kısmi olarak ısıtılan dikdörtgen bir kanalda, yukarı akış bölgesine yerleştirilen farklı çaplardaki silindirik engellerin ısı transferi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kanal içerisine, kısmî ısıtılan yüzeye paralel ve akışa dik olarak, çeşitli büyüklüklerde engeller yerleştirilmiştir. Çalışmada, silindirik engellerin kanaldaki -akış doğrultusunda ve akışa dik doğrultuda- yerleşim noktaları değiştirilerek bu parametrelerin, ısı transferi karakteristikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan ölçümlere bağlı olarak yüzeyin ısıtılan bölgesi için hesaplanan ortalama Nusselt sayılarının engelden yatayda ve düşeyde belirli uzaklıklarda maksimum değerlere eriştiği gözlenmiştir. Nusselt sayılarının maksimum değerleri ile bu sayıların elde edildiği mesafelerin, Reynolds sayıları ve engel büyüklüklerine bağlı olarak değişim gösterdikleri tespit edilmiştir. Çeşitli Reynolds sayılarında incelenen her bir durum için deneysel olarak elde edilen ortalama Nusselt sayıları, aynı şartlardaki boş kanal için yapılan deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

The effect of obtacles normal to the flow in a partially bottom heated horizontal channel on heat transfer

In this study, the effect of obstacles of various diameters, located upstream of a partially bottom heated rectangular channel providing constant heat flux, on heat transfer is investigated experimentally. Obstacles of various diameters are located into the channel normal to the main flow direction and parallel to the heated surface. Effects of the obstacle locations -changed parallel and normal to the flow- were investigated. It is observed that average Nusselt number computed for the heated surface based on experimental measurements reaches to a maximum value at some certain horizontal and vertical distances from the obstacles. It is determined that the maximum value of Nusselt number varies with both obstacle diameter and Reynolds number. The values of average Nusselt number computed for each case and for various Reynolds numbers were compared with the ones obtained for the same channel without obstacles.

PDF

___

1. Kakaç, S., Shah, R. K., W. Aung, W. (1987). Handbook of Single-Phase Convective Heat Transfer Wiley, New York.
2. Bergles, A.E. (1999). The imperative to enhance heat transfer, In: Heat Transfer Enhancement of Heat Exchangers, edited by, S., Kakaç, S., Bergles, A.E., Mayinger, F. and Yüncü, H., Nato ASI series, 355, 13-29.
3. Bergles A.E. (1973). Recent developments in convective heat transfer augmentation, Appl. Mech. Rev., 26, 675-682.
4. Dutta, P., Dutta, S. (1998). Effect of baffle size, perforation, and orientation on internal heat transfer enhancement, International Journal of Heat and Mass Transfer, 41, 3005-3013.
5. Daloğlu A., Ünal A. (2000). Heat transfer from a cylinder in the wake flow. Int.Comm. Heat Mass Transfer, 27(4), 569-580.
6. Ko K.-H., Anand, N. K. (2003).Use of porous baffles to enhance heat transfer in a rectangular channel. International Journal of Heat and Mass Transfer, 46, 4191-4199.
7. Myrum, T.A., Acharya, S., Inamdar, S., Mehrotra, A. (1992). Vortex generator induced heat transfer augmentation past a rib in a heated duct air flow. J. Heat Transfer, 114, 280-284.
8. Myrum, T.A., Acharya, S., Sinha, S., Qui X. (1996). The effect of placing vortex generators above ribs in ribbed ducts on the flow, flow temperature, and heat transfer behavior. J. Heat Transfer, 118, 294-300.
9. Wu, H.W., Perng, S.W. (1999). Effect of an oblique plate on the heat transfer enhancement of mixed convection over heated blocks in a horizontal channel. Int. J. Heat Mass Transfer, 42, 1217-1235.
10. Garimella, S.V., Eibeck, P.A. (1991). Enhancement of single phase convective heat transfer from protruding elements using vortex generators. Int. J. Heat Mass Transfer, 34, 9, 2431-2433.
11. Tsay, Y-L., Cheng, J-C., Chang, T-S. (2003). Enhancement of heat transfer from surface-mounted block heat sources in a duct with baffles, Numerical Heat Transfer, Part A, 43, 827-841.
12. White, F. M. (1999). Fluid Mechanics, McGraw-Hill.
13. Kakaç S., Yener, Y. (1980). Convective Heat Transfer, METU Pub., No:65.
14. Incropera, F.P., Dewitt, D.P. (1990). Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 3rd ed., Wiley, New York.