Dikdörtgenler prizması içerisinde yüzey gerilim konveksiyon hareketi yapan akışkanın hız vektörlerinin farklı yerçekim vektörleri altında incelenmesi

Bu çalısmada, yüksek Prandtl sayısına sahip akıskanın dikdörtgen bir kap içerisindeki yüzey gerilim konveksiyon hareketi arastırılmıstır. Akıskan, deney kabının karsılıklı 2 duvarı ile uniform bir sekilde sogutulmus, kabın merkezinden geçen ince bir krom-nikel tel ile de serbest yüzeyi boyunca ısıtılmıstır. Deney kabının tabanı ve karsılıklı 2 duvarı ise saydam plexiglas malzemeden yapılmıs olup yalıtkan özellik tasımaktadır. Deney akıskanı olarak 5 cSt kinematik viskoziteye sahip silikon yagı kullanılan bu çalısmada farklı yerçekimi vektörleri (düsük yerçekimi (μg ) ve normal yerçekimi (1g)) altında yüzey gerilim konveksiyon akısın hız vektörleri Fluent CFD programı ile numerik olarak 2 boyutlu halde arastırılmıstır.

Investigation of thermocapillary convection flow velocity vectors in rectangular container under various gravity vectors

In our study, thermocapillary convection flow is investigated in a rectangular container of high Prandtl number fluid. Fluid is heated along the top free surface by a thin nichrome wire at the container center. The mutual walls of the test container are cooled to maintain a uniform temperature. On the other hand, it consists of two clear plexiglass sides and a plexiglass bottom. Silicone oil with kinematic viscosity of 5 centistokes (cSt) are used to in this study. The velocity vectors of thermocapillary convection flow under various gravity vectors (microgravity (μg ) and normal gravity (1g)) have been investigated numerically 2-D by Fluent CFD programme.

PDF

___

1. Solmaz Çopur S., 2004, “Termokapileri Konveksiyona Baglı Olarak Silindir Kap İçerisindeki Akıskanın Rejim Halinde ve Osilasyonlu Haldeki Sıcaklık Ve Hız Dagılımlarının Deneysel ve Teorik İncelemesi” Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisligi Ana bilim dalı Yüksek Lisans Tezi.
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., Vol. 14, pp. 313-345.
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 J. H., Ostrach S., Pline A., 1992, “An Experimental Study of Oscillatory Therrnocapillary 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 K.J., Kamotani Y., Yoda S., 2002, “Combined thermocapillary and natural convection in rectangular containers with localized heating”, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol.45, pp. 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, Vol.17, pp.25-35.
12. Katı E., 2007, “Yüzey Gerilim Hareketi Yapan Akıskanın Sıcaklık Profilinin Matematiksel Çıkartılması” Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Mühendisligi Ana bilim dalı Yüksek Lisans Semineri