Numerical investigation of buoyancy driven heat transfer in finite horizontal parallel plates
Plakalar arası mesafenin, plaka uzunluğunun ve sıcaklık farkının simetrik olmayan ısıtmaya maruz bırakılan yatay, paralel plakalar arasındaki doğal konveksiyona etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Üst plaka adyabatik, alt plaka ise sabit sıcaklıkta ve yukarı doğru yönlendirilmiştir. Üç boyutlu laminer sayısal modellemeler, sonlu hacimler metodu ile çalışan bir sayısal akışkanlar dinamiği (SAD) kodu kullanılarak çözülen eliptik denklemlerden elde edilmiştir. Sayısal sonuçların literatürde bulunan sonuçlarla karşılaştırmaları ilgili boyutsuz sayılarla gerçekleştirilmiştir. Toplam ısı transferinin plakalar arası mesafe, plaka uzunluğu ve sıcaklık farkından etkilendiği görülmüştür. Yukarıda verilen bütün parametrelerin değer artışlarında ısı transferinde iyileşme elde edilmiştir.
Yatay sonlu paralel plakalar arasındaki kaldırma kuvvet etkili ısı transferinin sayısal incelenmesi
Effects of plate separation, plate length and temperature difference on free convection between asymmetrically heated horizontal parallel plates has been investigated numerically. The upper plate is adiabatic, the lower isothermally heated plate is facing upwards. The three-dimensional laminar numerical simulations are obtained by solving the full elliptic governing equations using a finite volume based computational fluid dynamics (CFD) code. Relevant dimensionless numbers were used for comparisons of computational results with data from the literature. It was observed that the overall heat transfer rate is influenced by plate spacing, plate length and temperature difference. Heat transfer enhancement is achieved for increased values of all the above parameters.
___
- Anand, N. K., Kim, S.H. and Fletcher, L. S., The effect of plate spacing on free convection between heated parallel plates, ASME J. of Heat Transfer 114,515-518, 1992.
- Azevedo, L.F. and Sparrow, E.M., Natural convection in open-ended inclined channels, ASMEJ. of Heat Transfer 107, 893-901, 1985
- Başkaya, S., Aktas, M. and Onur, N., Numerical simulation of the effects of plate separation and inclination on heat transfer in buoyancy driven open channels, Heat and Mass Transfer 35, 273-280, 1999.
- Baskaya, S. and Kanlı, H., Effects of plate separation, plate length and temperature difference on buoyancy driven heat transfer in finite horizontal parallel plates, Heat and Mass Transfer 40, 293-300, 2004.
- Chambers, B. and Lee, T.Y.T., A numerical study of local and average natural convection Nusselt numbers for simultaneous convection above and below a uniformly heated horizontal thin plate, J. of Heat Transfer 119, 102-108, 1997
- Denton, R.A. and Wood I.R., Turbulent convection between two horizontal plates, Int. J. Heat Mass Transfer 22, 1339-1346, 1979.
- Gebhart, B., Jaluria, Y., Mahajan, Y. and Sammakia, B., Buoyancy-Induced Flows and Transport, Hemisphere, New York, 1988. Elenbaas, W., Heat dissipation of parallel plates by free convection, Physica 9, 1-28, 1942.
- Globe, S. and Dropkin, D., Natural convection in liquids confined by two horizontal plates and heated from below, Transactions of the ASME February, 24-28, 1959.
- Gray, D. D. and Giorgini, A., The validity of the Boussinesq approximation for liquids and gases, Int. J. Heat Mass Transfer 19, 545-551, 1976.
- Incropera, F.P. and DeWitt D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, Singapore, 1990.
- Kanli, H., Numerical Analysis of Natural Convection Heat Transfer Between Two Horizontal Parallel Plates, M.Sc. Thesis, Gazi University, 2000.
- Lewandowski, W.M., Bieszk, H. and Cieslinski, J., Free convection from horizontal screened plates, Warme und Stoffübertragung 27, 481-488, 1992.
- Morrone, B., Campo, A. and Manca, O., Optimum plate separation in vertical parallel-plate channels for natural convective flows: incorporation of large spaces at the channel extremes, Int. J. Heat Mass Transfer 40, 993-1000, 1997.
- Nakano, A., Ozoe, H. and Churchill, S.W., Numerical computation of natural convection for a low-Prandtl-number fluid in a shallow rectangular region heated from below, Chemical Engineering Journalll, 175-182, 1998.
- Patankar, S. V., Numerical heat transfer and fluid flow, Hemisphere, New York, 1980.
- Rosten, H. and Spalding, B., PHOENICS beginners guide, CHAM/TR100, 1987.
- Spalding, D.B., The PHOENICS Encyclopedia, London: CHAM Ltd., 1994.
- ISSN: 1300-3615
- Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
- Başlangıç: 1977
- Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler
Binalardaki pencere çıkıntılarının ısı kazanç ve kayıplarına olan etkilerinin analizi
İrfan KURTBAŞ, Fevzi GÜLÇİMEN, Aydın DURMUŞ
Numerical investigation of buoyancy driven heat transfer in finite horizontal parallel plates
Plastik boruların dikdörtgen kesitli helisel kanallarla soğutulmasının deneysel ve nümerik analizi
Elektrik ark fırınında kimyasal ekserji potansiyelinin elde edilmesi
Elektroliz yöntemiyle hidrojen üretimine çeşitli parametrelerin etkisi