Hava Jetinin Altıgen Kanatlı Isı Alıcıya Çaptırılmasıyla Elde Edilen Basınç Katsayılarının Deneysel ve Nümerik Olarak Belirlenmesi

Günümüzde paket programlarının gelişmesiyle birlikte Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleriyle elde edilen veriler deneysel verilere çok yaklaşmış böylece deneysel sürecin neden olduğu; zaman, maliyet, hassasiyet ve tekrarlanabilirlik gibi dezavantajları ortadan kaldırmıştır. Yapılan bu çalışma ile türbülans akışta sayısal olarak modellemesi zor olan çarpma bölgesindeki akış karakteristikleri deneysel ve sayısal olarak belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Hava jetinin, önceden rüzgâr tünelinde Taguchi yöntemiyle L18(21×37) ortogonal diziniyle optimize edilen, ASP-1 altıgen soğutma plakasına çarptırılmasıyla elde edilen deneysel ve sayısal verilerle akış karakteristikleri belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Sayısal analizler ANSYS Fluent HAD paket programı ile yapılmıştır. Sayısal analiz sürecinde dönümlü akışlardaki üstünlüğünden dolayı türbülans modeli olarak k-ε relizable türbülans modeli kullanılmıştır. Üç farklı kanatçık boyuna sahip soğutma plakaları için deneysel ve sayısal çalışmalar; sabit lüle ve Y/R oranında, altı akış hızında yürütülmüştür. Cpx,y-L/(L0/2) grafikleri deneysel ve sayısal olarak elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçların mertebe olarak birbiriyle uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

basınç katsayısı, çarpan jet, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, türbülans modeli

PDF

___

[1] Levy, Y., Rao, A.G., Erenburg, V., Sherbaum, V., Gaissinski, I., Krapp, V., 2012. Pressure losses for jet array impingement with crossflow. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2012 June 11-15, Copenhagen, Denmark.
[2] Angioletti, M., Nino, E., Ruocco, G., 2004. CFD turbulent modelling of jet impingement and its validation by particle image velocimetry and mass transfer measurements. Science Direct, 349-356.
[3] Yue-Tzu, Y., Huan-Sen, P., 2009. Numerical study of the heat sink with un-uniform fin width designs, International Journal of Heat and Mass Transfer, 3473-3480.
[4] Yakut, K., Yıldız, N., Kabakuş, A., Yeşildal, F., 2013. Optimize edilmiş altıgen kanatçıklı ısı alıcıların çarpan jetle ısı transferinde ısı ve akım karakteristiklerinin belirlenmesi, 19. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi.
[5] Penumadu, P.S., Rao, A.G., 2017. Numerical investigations of heat transfer and pressure drop characteristics in multiple jet impingement system. Applied Thermal Engineering 110 (2017) 1511–1524.
[6] Kline, S.J., McClinctock, F.A., 1953. Describing uncertainties in single-sample experiments. Mech Eng., 75, 3–8.
[7] Fluent Inc., 2012. Fluent 14.5 User’s Guide. Canonsburg.
[8] Yang, Y. T., Peng, H. S., 2009. Numerical Study of the Heat Sink with Un-Uniform Fin Width Design. International Journal of Heat and Mass Transfer, 52, 3473-3480.