Silindirik sabit sıcaklık konfigürasyonunda farklı soğuk duvar sıcaklık etkisi altında kararlı yüzey gerilimli akıştan osilasyonlu yüzey gerilimli akışa geçişin araştırılması

Bu araştırmada, yüksek Prandtl sayısına sahip akışkanlarda, yüzey gerilim konveksiyonunda soğuk duvar sıcaklığının sabit ortam sıcaklığı altında etkileri araştırılmıştır. Akışkan, deney silindirinin simetri eksenine yerleştirilen silindirik çubuk tarafından ısıtılmıştır. Deney akışkanı olarak, kinematik viskozitesi 2 cSt olan silikon yağı kullanılarak değişik şartlar altında sıcaklık osilasyonları gözlenmiştir. Akışkanın serbest yüzeyinden ortama olan ısı kaybının, osilasyonların başlama noktasına olan etkisi incelenmiştir. Soğuk duvar sıcaklık değeri değiştirildiğinde kritik sıcaklık farkı değerinin değiştiği belirlenmiştir.

An investigation of the transition from steady to oscillatory thermocapillary flow in a cylindrical constant temperature configuration under various cold wall temperature effect

In this research, the influences of cold wall temperature and ambient air temperature on thermocapillary convection in high Prandtl number fluids were investigated. The fluid was heated by a cylindrical wire placed along the centerline of the test cylinder. Temperature oscillations were observed under various conditions using 2 cSt silicone oil as the test fluid. The effect of heat transfer from the liquid free surface to surrounding air on the onset of the oscillations was investigated. It is found that the critical temperature difference (ΔTCr) varies substantially when the cold wall temperature is varied.

PDF

___

1. Ringer. C.,1995,“Eine Fachbereits aus Physik”, Master Tezi, Graz Uni., 87.
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. Sağlam A., Özek N. ve Selver R., 2004, “Yüzen Bölge Konfigürasyonunda Kararlı Marangoni Konveksiyondan Osilasyonlu Marangoni Konveksiyona Geçişi Üzerine Deneysel Bir Çalışma”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. J., Cilt 19, No 2, 217-225.
11. Kamotani Y., Wang L., Hatta S., Selver R., Yoda S., 2001, “Effect of Free Surface Heat Transfer on Onset of Oscillatory Thermocapillary Flow of High Prandtl Number Fluid”, J. Jpn. Soc. Microgravity Appl., Vol. 18, No. 4, p. 283-288.
12. Masud J., 1997, “The Influence of Gravity on Thermocapillary Flows in High Prandtl Number Fluids”, Doktora Tezi, Department of Mechanical & Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio.
13. Selver R., 2005 ,“Experiments on the Transition from the Steady to the Oscillatory Marangoni Convection of a Floating-Zone under Various Ambient Air Temperature Effects”, Microgravity Science and Technology, Vol.17, (4), pp. 25-55.
14. Selver R. ve Uguz N. , 2004, “Esnek Bölge Konfigürasyonunda Yüzey Gerilimi ile Meydana Gelen Taşınımlı Akışın Deneysel İncelenmesi”, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. J., Cilt 19, No 3, 295-304.
15. Kamotani Y., Chang A., Ostrach S., 1996, “Effects of Heating Mode on Steady Axisymetric Thermocapillary Flows in Microgravity”, Journal of Heat Transfer, 118-191.
16. Kamotani Y., Ostrach S., Masud J., 2000, “Microgravity Experiments and Analysis of Oscillatory Thermocapillary Flows in Cylindirical Containers”, Journal of Fluid Mech., 211-233.

Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi (elektronik)-Cover

ISSN: 1304-4141
Yayın Aralığı: Yılda 5 Sayı
Başlangıç: 2004
Yayıncı: -

Arşiv