YAN DUVARLARI DALGALI EĞİK BİR KARE KAVİTE İÇİNDEKİ NANOAKIŞKANLARIN DOĞAL KONVEKSİYONU

Bu çalışmada yan duvarları dalgalı, eğik kare bir kavite içindeki, su bazlı nanoakışkanın doğal konveksiyonu nümerik olarak incelenmiştir. Kapalı bölgenin üst ve alt duvarları adyabatik, yan duvarları ise farklı sabit sıcaklıkta tutulmuştur. Bu çalışmada Cu, CuO ve Al2O3 olarak üç farklı nanaopartikül kullanılmıştır.Kapalı bölgenin eğim açısı saat ibresi yönünde 00, 450 and 90o olarak seçilmiş olup, genlik değerleri 0.05,0.075, and 0.1 için tek ve üç dalgalı duvarlara sahip kavite için analizler yapılmıştır. Sonuçlara göre, nanopartikül hacimsel konsantrasyonu ve Rayleigh sayısının artmasıyla ısı transfer oranı artmaktadır. Ayrıca, dalga sayısındaki artışla beraber ısı transfer miktarı önemli ölçüde artmaktadır

NATURAL CONVECTION OF NANOFLUIDS IN AN INCLINED SQUARE CAVITY WITH SIDE WAVY WALLS

Abstract: In this study, a numerical simulation is performed to study natural convection of water based nanofluid in aninclined square side wavy walls cavity. The the top and bottom walls of the cavity are assumed to be adiabatic and theside walls are at different constant temperatures. Three different nanoparticles, Cu, CuO and Al2O3 are used in the study.The computations are conducted for solid volume fractions of 0%, 5% and 10% and for Rayleigh number of 104, 105 and 106. The analyses were conducted for 00, 450 and 90oinclination angle for enclosed cavity, 0.05, 0.075, and 0.1amplitude and 1 and 3 undulation numbers. The results show that heat transfer rate increases with the increase innanoparticle volume fraction and Rayleigh number. Additionally, it is observed that increasing undulation numberincreases heat transfer rate significantly.Keywords: Natural convection, nanofluid, inclination cavity, wavy wall.

___

  • Yu W., Choi S.U.S., 2003, The role of interfacial layers in the enhanced thermal conductivity of nanofluids: a renovated Maxwell model, J. Nanoparticle Res., 5, 167-171.
  • Wang X.Q., Mujumdar A.S., 2007, Heat Transfer Characteristics of Nanofluids: a Review, International Journal of Thermal Sciences, 46,.1-19.
  • Oztop H.F., Abu-Nada E., 2008, Numerical Study of Natural Convection in Partially Heated Rectangular Enclosures Filled with Nanofluids, International Journal of Heat and Fluid Flow, 29, 1326-1336.
  • Ostrach S., 1988, Natural Convection in Enclosures, ASME Journal of Heat Transfer, 110, 1175-1190. Brinkman, H.C.,1952, The Viscosity of Concentrated Suspensions and Solutions, J. Chem. Phys., 20, 571–581.
  • Ogut E.B., Arıcı M, Akyol M., 2014, Natural Convection of Nanofluids in a Square with One Side Wavy Wall Cavity, 7 th International Ege Energy Symposium and Exhibition, Uşak, Türkiye,905-916.
  • Ogut E.B., 2010, Heat transfer of water-based nanofluids with natural convection in an inclined square enclosure (Eğik Kare Kapalı bir Bölge İçindeki Su bazlı Nanoakışkanların Doğal Taşınımla Isı Transferi), J. of Thermal Science and Technology (Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, 30, 23-33.
  • Ogut E.B., 2009, Natural Convection of Water-Based Nanofluids in an Inclined Enclosure with a Heat Source, International Journal of Thermal Sciences, 48, 2063– 2073.
  • Nikfar M., Mahmoodi M., 2012, Meshless Local Petrov– Galerkin Analysis of Free Convection of Nanofluid in a Cavity With Wavy Side Walls, Engineering Analysis with Boundary Elements, 36, 433–445.
  • Nasrin R., Alim M.A., Chamkha A. J., 2012, Combined Convection Flow in Triangular Wavy Chamber Filled with Water–CuONanofluid: Effect of Viscosity Models, International Communications in Heat and Mass Transfer, 39, 1226–1236.
  • Mansour, M.A., Bakier, M.A.Y., Free convection heat transfer in complex-wavy-wall enclosed cavity filled with nanofluid, Int. Comm. in Heat and Mass Transfer, 44 (2013) pp.108–115
  • Khanafer K., Vafai K., Lightstone M., 2003, BuoyancyDriven Heat Transfer Enhancement in a TwoDimensional Enclosure Utilizing Nanofluids, International Journal of Heat and Mass Transfer 46,.3639-3653.
  • Kahveci K., 2010, Buoyancy Driven Heat Transfer of Nanofluids in a Tilted Enclosure, ASME Journal of Heat Transfer, 132, 062501-062512.
  • Hwang KS., Lee J.H., Jang S.P., 2007, Buoyancy-Driven Heat Transfer of Water-Based Al2O3 Nanofluids in a Rectangular Cavity, International Journal of Heat and Mass Transfer, 50, 4003-4010.
  • Ghasemi B., Aminossadati S.M., 2009, Natural Convection Heat Transfer in an Inclined Enclosure Filled with a Water-CuO Nanofluid, Numerical Heat Transfer Part A – Applications, 55, 807-823.
  • Esmaeilpoura M., Abdollahzadeh M., 2012, Free Convection and Entropy Generation of Nanofluid Inside an Enclosure With Different Patterns of Vertical Wavy Walls, Int. J. of Thermal Sciences, 52, 127-136.
  • Das S.K., Choi S.U.S., Patel H.E.., 2006, Heat Transfer in Nanofluids - a Review, Heat Transfer Engineering, 27, 3-19.
  • Choi S.U.S., 1995, Enhancing Thermal Conductivity of Fluids with Nanoparticles, FED 231/MD-66, in: D.A. Siginer, H.P. Wang (Eds.), Developments and Applications of Non Newtonian Flows, ASME, 99-105.
  • Cho C.C., Chen C.L., Chen C.K., 2013, Natural Convection Heat Transfer and Entropy Generation in Wavy-Wall Enclosure Containing Water-Based Nanofluid, Int. J. of Heat and Mass Transfer, 61,749– 758.
  • Cho C.C., Chen C.L., Chen C.K., 2012, Natural Convection Heat Transfer Performance in ComplexWavy-Wall Enclosed Cavity Filled with Nanofluid, Int. J. of Thermal Sciences 60, 255-263.
  • Brinkman H.C., 1952, The viscosity of Concentrated Suspensions and Solutions, J. Chem. Phys., 20, 571–581.
  • Abu-Nada E., Oztop H.F., 2011, Numerical Analysis of Al2O3/Water Nanofluids Natural Convection in a Wavy Walled Cavity, Numerical Heat Transfer, Part A, 59, 403–419.
Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-3615
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 1977
  • Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

FARKLI EGZOZ VALF YÜKSEKLİKLERİ İÇİN BİR SI-CAI MOTORDA METANHİDROJEN KARIŞIMLARININ İNCELENMESİ

Bilge ALBAYRAK ÇEPER, Emin BORLU

MERKEZ DIŞI KATI İLETKEN BİR CİSİM İÇEREN DİKDÖRTGEN KAPALI BİR ORTAMDA SU BAZLI CuO NANOAKIŞKANLAR İÇİN KALDIRMA KUVVETİ ETKİLİ ISI TRANSFERİNİN NÜMERİK İNCELENMESİ

Çiğdem SUSANTEZ, Kamil KAHVECİ

DÜZLEM BİR DİSKE ÇARPAN OSİLASYONLU DAİRESEL LAMİNAR JETİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Hasmet TÜRKOĞLU, Mitra KAHROBA

AKIŞ YÖNLENDİRİCİ PLAKANIN ÇIKINTILI ISI KAYNAKLARINDAN KARIŞIK KONVEKSİYONLA ISI TRANSERİNE ETKİSİ

Burak KURŞUN, Mecit SİVRİOĞLU

GÖZENEKLİ ORTAMDA DİKEY SALINIMLI HALKASAL BİR AKIŞKAN KOLONUNDAN ISI GEÇİŞİ: DENEY SONUÇLARININ TERMODİNAMİK ANALİZİ

Ersin SAYAR

PARÇACIK GÖRÜNTÜLEMELİ HIZ ÖLÇME TEKNİĞİ İÇİN DİNAMİK MASKELEME TEKNİKLERİ

F. Gökhan ERGİN

GÜNEŞ ENERJİLİ SU ISITICI KOLLEKTÖRLERLE BİRLEŞTİRİLMİŞ GÜNEŞ ENERJİLİ DAMITICILARIN DENEYSEL İNCELENMESİ

Cengiz YILDIZ, Emin EL, Zeki ARGUNHAN, Gülşah ÇAKMAK

FARKLI EGZOZ VALF YÜKSEKLİKLERİ İÇİN BİR SI-CAI MOTORDA METAN- HİDROJEN KARIŞIMLARININ İNCELENMESİ

Bilge ALBAYRAK ÇEPER, Emin BORLU

YAN DUVARLARI DALGALI EĞİK BİR KARE KAVİTE İÇİNDEKİ NANOAKIŞKANLARIN DOĞAL KONVEKSİYONU

Müslüm ARICI, Metin AKYOL, Elif BÜYÜK ÖĞÜT

IŞINIMLA DUVARDAN ISITMA SİSTEMLERİNDE YALITIM KALINLIĞI OPTİMİZASYONUNDA KULLANILABİLECEK YENİ BİR YÖNTEM

Eser VELİŞAN, Ali İhsan KOCA, Gürsel ÇETİN