Faz değişimli ve faz değişimsiz ısı transferi problemlerinin sonuçları arasındaki ilişkiler
Bu çalışma, bir ortam içerisinde zamana bağlı faz değişimsiz ısı iletiminin olması durumunda eşsıcaklık eğrilerinin hareket hızı ile, aynı ortam içerisinde faz değişimi olması durumundaki eşsıcaklık eğrilerinin hızı arasında bir ilişkinin olduğu fikrine dayanmaktadır. Bu ilişki, malzemenin iki fazına ait fiziksel özeliklere bağlıdır. Faz değişimi olmayan ısı iletimi problemlerinin analitik çözümleri var olduğundan bu tür bir ilişkinin bilinmesi, faz değişimi olması halinde katı-sıvı ara yüzeyinin bulunmasına olanak sağlayacaktır. Bu fikirden hareketle, kartezyen ve silindirik geometrilerde üç farklı sınır koşul için katılaşma problemi analitik ve sayısal yöntemler kullanılarak çözülmüş ve faz değişimsiz problemlere ait çözümlerin sonuçlarıyla çoklu regresyon analizleri yapılarak korelasyon katsayıları 0.95 ile 1.00 arasında değişen ilişkiler elde edilmiştir. Bu sonuçlar, yapılan regresyon analizlerinin istatistik açıdan anlamlı olduğunu göstermektedir.
Relations between the results of heat transfer problems with and without phase change
This study is to show that there is a relationship between temperature qradients of time dependent heat conduction problems with and without phase change in the same medium. The solidification problem is solved by using analytical and numerical methods for three different types of boundary conditions in cartesian and cylindrical geometries. The results are correlated with the results of problems without phase change. These results have been found to be correlated with multiple correlation coefficients ranging between 0.95 and 1.00, which is statistically significant.
___
- Arpacı, V.S., Conduction Heat Transfer, Addison-Wesley Pub. Company, 1966.
- Carslaw, H.S. and Jaeger, J.C., Conduction of Heat in Solids, Oxford Clarendan Press, 1959.
- Dağsöz, A.K., Isı Geçişi, Cilt 1, Isı İletimi, İTÜ Kütüphanesi, Sayı:978, İstanbul, 1974.
- Fukusako, S. and Seki, N., Fundamental aspects of analytical and numerical methods on freezing and melting heat-transfer problems, Annual Review of Numerical Fluid Mechanics and Heat Transfer, Vol.1, 351-402, 1987.
- Günerhan, H., Faz Değişimli ve Değişimsiz Isı İletim Problemlerinin Sonuçları Arasındaki İlişkiler Üzerine Bir Araştırma, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bornova, İzmir, 1998.
- Hale, D.V., Hoover, M.J. and O'Neill, M.J., Phase Change Materials Handbook, NASA Contractor Report, NASA CR-61363, 1971.
- Hoffman, J.D., Numerical Methods for Engineers and Scientists, McGraw-Hill Inc., 1993.
- Ilken, Z., Computational Heat Transfer and Fluid Flow, Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Basılmamış Ders Notları, İzmir, 1993.
- Ilken, Z. and Gunerhan, H., An investigation about the relations between the results of heat conduction problems with and without phase change, Int. Comm. in Heat and Mass Transfer, Volume 23, Number 6, 899-905, October 1996.
- Ilken, Z. and Gunerhan, H., The relations between the results of cylindrical heat conduction problems with and without phase change, MEGASTOCK'97, 7" International Conference on Thermal Energy Storage Proceedings, Volume 1, Hokkaido University, Sapporo, Japan, pp.331-336, June 18-21, 1997.
- Incropera, F.P. and DeWitt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer (Third Edition), John Wiley & Sons, 1990.
- İlken, Z., Silindir çevresinde katılaşma problemlerinin farklı sınır koşulları için çözümü, TIBTD, Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt 14, Sayı 3, 10-14, Ankara, Eylül 1991.
- Kakaç, S., Paykoç, E. and Yener, Y., Storage of solar thermal energy, Energy Storage Systems, Edited by Birol Kılkış & Sadık Kakaç, NATO ASI Series, Series E: Applied Sciences, Vol. 167, Kluwer Academic Publishers, pp.129-161, 1989.
- Lunardini, V.J., Heat Transfer in Cold Climates, Van Nostrand Reinhold Company, New York,1981.
- Mills, A.F., Heat and Mass Transfer, Richard D. Irwin Inc, 1995.
- Özışık, M.N., Heat Conduction (Second Edition), John Wiley & Sons Inc., 1993.
- Poulikakos, D., Conduction Heat Transfer, Prentice Hall, 1994.
- Rohsenow, W.M., Hartnett, J.P. and Cho, Y.I., Handbook of Heat Transfer (Third Edition), McGraw-Hill Company, 1998.
- Samarskii, A.A., Vabishchevich, P.N., Iliev, O.P. and Churbanov, A.G., Numerical simulation of convection/diffusion phase change problems-A review, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.36, No. 17, 4095-4106, 1993.
- Voller, V.R. and Cross, M., Accurate solutions of moving boundary problems using the enthalpy method, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.24, 545-556,1981.
- Voller, V.R. and Cross, M., An explicit numerical method to track a moving phase change front, Int. J. Heat Mass Transfer, Vol.26, No.1, 147-150, 1983.
- Voller, V.R., Swaminathan, C.R. and Thomas, B.G., Fixed grid techniques for phase change problems:A review, Int. J. Numer. Methods Engng., Vol.30, No.4, 875-898, 1990.
- ISSN: 1300-3615
- Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
- Başlangıç: 1977
- Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ