AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThe obtained results reveal that using a circular cylinder located in different locations inside the cavity changes the flow structure and increases the Nusselt number compared to the empty cavity case.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
The cavity flow, despite its geometrically simple structure, contains various fluid flow properties. The flow structure change inside the cavity provides to enhance the heat transfer. In this study, the flow structure of 7 different cylinders located in different positions (C1, C2, C3, C4, C7, C9 and C11 cylinder locations) in an open cavity and its heat transfer effects are investigated in two dimensional. The diameter of the cylinder is 0.025 m, the ratio of the depth and the length is D/L=2 and the Reynolds number is 10000 based on the cylinder diameter. For the heat transfer analysis, a constant heat flux is applied to the cavity walls (q̇ =10000 W/m2). Water is the chosen liquid, and finite volume method is used for the numerical analysis. Flow structure and heat transfer results are compared with the cavity which has no embedded cylinders inside. The obtained results reveal that using a circular cylinder located in different locations inside the cavity changes the flow structure and increases the Nusselt number compared to the empty cavity case.
Özet
Kavite akışı, geometrik olarak basit bir yapıya sahip olmasına rağmen farklı akış özelliklerini içerisinde bulunduran bir akış tipidir. Bu akış yapısındaki değişimler, kavite içerisinde ısı transferinin iyileştirilmesini sağlayabilmektedir. Sunulan bu çalışmada, iki boyutlu, açık kavite içerisinde 7 farklı konuma (C1, C2, C3, C4, C7, C9 ve C11 silindir konumları) yerleştirilen silindirin akış yapısı ve ısı transfer üzerindeki etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Silindir çapı 0,025 m, kavitenin uzunluk ve derinlik oranı (D/L) 2 ve silindir çapı ile tanımlanan Reynolds sayısı 10000 olarak belirlenmiştir. Isı transfer analizi için kavite duvarlarına sabit ısı akısı (q̇ =10000 W/m2en farklı akış özelliklerini içerisinde bulunduran bir akış tipidir. Bu akış yapısındaki değişimler, kavite içerisinde ısı transferinin iyileştirilmesini sağlayabilmektedir. Sunulan bu çalışmada, iki boyutlu, açık kavite içerisinde 7 farklı konuma (C1, C2, C3, C4, C7, C9 ve C11 silindir konumları) yerleştirilen silindirin akış yapısı ve ısı transfer üzerindeki etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Silindir çapı 0,025 m, kavitenin uzunluk ve derinlik oranı (D/L) 2 ve silindir çapı ile tanımlanan Reynolds sayısı 10000 olarak belirlenmiştir. Isı transfer analizi için kavite duvarlarına sabit ısı akısı (q̇ =10000 W/m2) uygulanmıştır. Sayısal analizlerde akışkan olarak su seçilip, çözümlemeler sonlu hacimler yöntemini ile yapılmıştır. Akış yapısı ve ısı transfer sonuçları kavite içerisinde silindirin bulunmadığı durum ile mukayese edilmiştir. Elde edilen sonuçlar silindirin kullanılmadığı boş kavite akışına kıyasla kavite içerisinde farklı konumlara yerleştirilen dairesel bir silindir kullanılmasının akış yapısını değiştirdiğini ve Nusselt sayısında artış meydana getirdiğini göstermiştir.