Dik Akışa Maruz Bir Silindir Üzerinden Olan Isı Transferinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Numerical Investigation of Heat Transfer on the Surface of a Circular Cylinder in Cross-Flow

Özet

Bu çalışmada, dikdörtgen kesitli bir kanalın içerisinde, akışa dik olarak yerleştirilmiş ve ısıtılmışsilindir üzerinden olan ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Akışı idare eden Navier-Stokesdenklemlerinin çözümünde Sonlu Hacim Metodunu (SHM) kullanan ANSYS-FLUENT 14 paket programıkullanılmıştır. Çalışmada, üç farklı türbülans modeli (Std. k-ε, RNG k-ε ve Realizable k-ε) ile dört farklıgiriş Reynolds sayısı (Re= 4000, 8000, 16000 ve 32000) için hesaplamalar yapılmıştır. Sonuç olarak, Std.ve RNG k-ε türbülans modelleri ile elde edilen sayısal sonuçların deneysel değerlerle iyi uyum gösterdiğitespit edilmiştir. Ayrıca beklenildiği üzere artan Reynolds sayısı ile silindir üzerindeki hemen hemen tümnoktalarda Nusselt sayısı arttırmıştır.

Abstract

In the present study, numerical analysis of heat transfer from heated cylinder, located inrectangular channel normal to the flow direction is studied. Finite volume based ANSYS-FLUENT 14 codeis used in the solution of governing equations. Three different turbulence models as Std. k-ε, RNG k-ε andRealizable k-ε are used in computations for four different Reynolds numbers, Re= 4000, 8000, 16000, and32000. It is found that numerical results obtained with Std. and RNG k-ε turbulence models are in goodagreement with experimental data for maximum value of local Nusselt number on the cylinder. As expectedthat local Nusselt numbers increase with increasing Reynolds number for almost all points on cylinder.