Kısmen bölünmüş kapalı kare hacimlerde akışkan akışı ve ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
Bu çalışmada, kısmen bölünmüş kapalı kare hacimlerde akışkan akışı ve ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Kapalı hacmin yan duvarları sabit fakat farklı sıcaklıklarda alınırken karşılıklı duvarları yalıtkan veya mükemmel iletken olduğu kabul edilmiştir. Kararlı rejimdeki laminer akışta, süreklilik, momentum ve enerji denklemleri boyutsuz hale getirilip, belirlenen sınır şartlarında sayısal olarak çözülüp, ortamdaki hız ve sıcaklık dağılımı belirlenmiştir. Kontrol hacmi formülasyonuna dayalı SIMPLE algoritması kullanılarak bilgisayar programı geliştirilmiştir. Yerel Nusselt sayısı, sıcak duvardan olan ısı iletiminin, akışkana taşınım yoluyla olan ısı transferine eşitliğinden yararlanarak hesaplanmıştır. Rayleigh sayısının, bölme sayısının, bölme yüksekliğinin ve bölme iletkenliğinin akışkan akışına ve ısı transferine olan etkileri araştırılmıştır. Rayleigh sayısı arttıkça, ortalama Nusselt sayısı düşmektedir. Yüksek Rayleigh sayılarında, bölme sayısının artmasıyla, ortalama Nusselt sayısı düşmektedir. Ayrıca, bölme yüksekliğinin ve bölme iletkenliğinin artmasıyla da ortalama Nusselt sayısı düşmektedir.
Numerical investigation of fluid flow and heat transfer in partially divided square enclosures
In this study, fluid flow and heat transfer in partially divided square enclosures are numerically investigated. The vertical walls of enclosures are maintained at uniform but different temperatures. The horizontal walls are assumed to be adiabatic or perfectly conducting. The velocity and temperature distribution in the cavity are determined by solving continuity, momentum and energy equations for steady, laminar flow with appropriate boundary conditions. By using the SIMPLE algoritm , a computer program based on the control volume approach is developed. By using the fact that, heat transfer from hot side wall by conduction must be equal to the heat transfer to the fluid by convection, the local Nusselt number is calculated. The effects of Rayleigh number, number of partitions, height of partitions and conductivity of partitions on fluid flow and heat transfer are investigated. It is found that, by increase of Rayleigh number causes increase in the mean Nusselt number. At high Rayleigh numbers, the mean Nusselt number decreases with increasing number of partitions. Furthermore, the mean Nusselt number decreases with increasing partition height and partition conductivity.
___
- Acharya, S. and Jetli, R., Heat Transfer Due to Bouyancy in a Partially Divided Square Box, Int. j.Heat Mass Transfer, 33, 5, pp.931-942, 1990.
- Bajorek, S. M. and Lloyd, J. R., Experimental Investigation of Natural Convection in Partitioned Enclosures, ASME J. Heat Transfer, 104, pp.527-532, 1982.
- Chen, K.S., Ku, A.C., Chou, C.H., Investigation of Natural Convection in Partially Divided Rectangular Enclosures Both With and Without an Opening in the Partition Plate:Measurement Results. J Heat Transfer,112 pp. 648-652, 1990.
- Jetli, R., Acharya, S. and Zimmermann E., Influence of Baffle Location on Natural Convection in a Partially Divided Enclosure, Numer. Heat Transfer, 10, pp.521-536, 1986.
- Jetli, R. and Acharya, S., End Wall Effects on Natural Stratification and Heat Transfer in a Vertical Enclosure with Offset Partitions, Canadian Journal of Chemical Enginnering, 66, pp. 563-571, 1988.
- Kelkar, K. M. and Patankar, S. V., Numerical Prediction of Natural Convection in Square Partitioned Enclosures, Numer. Heat Transfer, Part A, 17, pp.269-285, 1990.
- Lin, N. and Bejan, A., Natural Convection in a Partially Divided Enclosure, Int. J. Heat Mass Transfer, 26, 12, pp.1867-1878, 1983.
- Patankar, S. V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Pub. Cor. NewYork, 1980.
- Patankar, S. V., Karki, K. C. and Kelkar K. M., Finite Volume Method, The Handbook of Fluid Dynamics, CRC Press LLC, pp. 27-1,27-26, 1998.
- Versteeg, H. K. and Malalasekera, W., An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Addison Wesley Longman Limited, England, 1996.
- Yücel, N. and Türkoğlu, H., Numerical Analysis of Laminar Natural Convection in Enclosures with Fin Attached to an Active Wall, Heat and Mass Transfer, 33, pp. 307-314, 1998.
- Zimmerman, E. and Acharya, S., Free Convection Heat Transfer in a Partially Divided Vertical Enclosure with Conducting End Walls, Int. J. Heat Mass Transfer, 20, pp.319-330, 1987.
- ISSN: 1300-3615
- Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
- Başlangıç: 1977
- Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler
Kısmen bölünmüş kapalı kare hacimlerde akışkan akışı ve ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
Yüzey sıcaklık dağılımlarının sıvı kristal termografisi yöntemi ile belirlenmesi
Gaz/buhar kombine çevrim enerji santrallarının performans analizi
İçine ayırıcı yerleştirilmiş yan cidarı hareketli bir oyukta laminer akış