RAMAZAN SELVER, ELA KATI SUNAY, Mehmet Ali KARAKUŞ

Akışkanın yüzey gerilim hareketlerinin dikdörtgenler prizması içerisinde incelenmesi

Yapmış olduğumuz çalışmada, dikdörtgenler prizması şeklindeki kap içerisindeki akışkanın farklı yerçekimi vektörleri altında yapmış olduğu kararlı yüzey gerilimli konveksiyon hareketleri Fluent programı ile iki boyutlu olarak incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Araştırmamızda akışkan olarak yüksek Prandtl sayısına sahip silikon yağı kullanılmıştır. Dikdörtgenler prizması içerisine yerle1tirilen silikon yağı, serbest yüzeyi boyunca kare kesitli ince bir tel yardımıyla ısıtılarak yüzey gerilim konveksiyon hareketi oluşturulmuştur. Olu1turulan yüzey gerilim konveksiyon hareketindeki eşsıcaklık eğrileri ve akım çizgileri, farklı yer çekimi vektörleri altında hesaplatılmı1 ve çizdirilmiştir. Bu hesaplamalara göre; normal yerçekimi vektörü altında gerçekle1en yüzey gerilim ve doğal konveksiyon hareketlerinin, dü1ük yerçekimi vektörü altında gerçekle1en yüzey gerilim ve doğal konveksiyon hareketlerinden farklı olduğu görülmüştür. Yani normal yerçekimi vektörü altındaki konfigürasyonda doğal konveksiyon etkisi nedeniyle ısısal katmanlaşmanın akışkanın serbest yüzeyine ve ısıtıcı alana yakın bölgelerde daha etkili olduğu gözlemlenmiştir.

Investigation of Marangoni convection flow in rectangular container

In our study, steady state Marangoni convection flow in a rectangular container configuration was investigated and compared by 2-dimentional Fluent Programme. The high Prandtl number fluid (silicone oil) is used in our study. The conducted silicone oil in rectangular container, the Marangoni convection flow is became by heated with a thin square wire placed along the free surface of the fluid. The isotherms streamlines at of the become Marangoni convection flow are calculated and drew under various gravity vectors. In this calculation: the become natural convection flow and Marangoni convection flow under various gravity vector were different ones under micro gravity vector. Namely, the stratification by the natural convection is actualized in the relatively small region near the heater and free surface region under the normal gravity vector.

PDF

___

1. Solmaz Çopur S, 2004. Termokapileri Konveksiyona Bağlı Olarak Silindir Kap Đçerisindeki Akı1kanın Rejim Halinde ve Osilasyonlu Haldeki Sıcaklık Ve Hız Dağılımlarının Deneysel ve Teorik İncelemesi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, 84.
2. Ostrach S, 1977. Motion Induced by Capillarity , Physicochem. Hydrodyn., 571.
3. Ostrach S, 1979. Convection Due To Surface-Tension Gradients, (COSPAR) Space Research, 563.
4. Chun C.H., Wuest W., 1978. A Micro Gravity Simulation of Marangoni Convection, Acta Astronautica, 681.
5. Schwabe D, Scharmann A, Preisser F, Oeder R, 1978. Experiments on Surface Tension Driven Flow in Floating Zone Melting, Jour. of Crystal growth, 305.
6. Ostrach S, 1982. Low-Gravity Fluid Flows, Ann. Rev. Fluid Mech., 14, 313345.
7. Preisser F, Schwabe D, Scharmann A, 1983. Steady and Oscillatory Thermocapillary Convection in Liquid Columns with Free Cylindrical Surface, Jour. of Fluid Mech., 545.
8. Kamotani Y, Lee Jh, Ostrach S, Pline A, 1992. An Experimental Study of Oscillatory Thermocapillary Convection in Cylindrical Containers, Physics of Fluids, 955.
9. Kamotani Y, Ostrach S, Lin J, 1995. An Experimental Study of Free Surface Deformation in Oscillatory Thermocapillary Flow, Acta Astronautica, 525-536.
10. Lee Kj, Kamotani Y, Yoda S, 2002. Combined thermocapillary and natural convection in rectangular containers with localized heating, International Journal of Heat and Mass Transfer, 45, 4621–4630.
11. Selver R, 2005. Experiments on the Transition from the Steady to the Oscillatory Marangoni Convection of a Floating-Zone under Various Cold Wall Temperatures and Various Ambient Air Temperature Effects, Microgravity Science and Technology, 17, 25-35.
12. Katı E, 2007. Yüzey Gerilim Hareketi Yapan Akı1kanın Sıcaklık Profilinin Matematiksel Çıkartılması. Yüksek Lisans Semineri, Süleyman Demirel Üniversitesi.