Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar
AI InsightSonuç olarak, en yüksek ısı transferi artışları sırasıyla tekli ve çoklu model dizilimlerinde akışkan hareketinin ve karışmanın daha iyi olduğu Model 2 ve 5 için elde edilmektedir.
📌 3 Maddede Bu Makale
Özet
Bu çalışmada; birbirleriyle bağlantılı daralan ve genişleyen bir kanal içerisine diziler halinde yerleştirilmiş yarım küreler üzerinden akış ve ısı transferi üç boyutlu, sıkıştırılamaz, zamana bağlı, tam gelişmiş ve laminer akış için sayısal olarak incelenmiştir. Süreklilik, Navier-Stokes ve enerji denklemleri Ansys Fluent17.0 programı kullanılarak sayısal olarak çözülmüştür. Çalışma akışkanı olarak hava kullanılmıştır. Havanın kanala giriş sıcaklığı ve küre yüzey sıcaklıkları sırasıyla 300 K ve 350 K’dir. Çalışmada, yarım kürelerin kanala tekli ve çoklu diziler halinde olmak üzere toplamda 6 farklı tasarımda yerleşiminin ve birbirlerine göre yerleşim şekillerinin ısı geçişi ve basınç kaybı artışına olan etkileri farklı Reynolds sayıları için (Re=100, 200, 400 ve 800) incelenmiştir. Sonuçlar, basınç kayıp katsayısının, Nusselt sayısının, çıkıştaki toplam ısı transferi miktarının, akışkan sıcaklığının ve ısıl performans katsayısının (ϕ) Re sayısıyla değişimi olarak sunulmuştur. Ayrıca, kanal boyunca sıcaklık, hız konturları ve kanallar arası akış için hız vektörleri dağılımları farklı Re sayıları için incelenmiştir. Sonuç olarak, en yüksek ısı transferi artışları sırasıyla tekli ve çoklu model dizilimlerinde akışkan hareketinin ve karışmanın daha iyi olduğu Model 2 ve 5 için elde edilmektedir. Çalışmada kullanılan yarı küre dizilimleri ile bilgisayar kasası gibi ısınma problemi olan elektronik cihazların soğutma performansının artırılabileceği düşünülmektedir.
Abstract
In this study, flow and heat transfer are investigated numerically in the case of three dimensional, incompressible, unsteady, fully developed and laminar flow on semi spheres placed as serials in a communicating converging and diverging channel. The continuity, Navier-Stokes and energy equations are solved numerically by using Ansys Fluent-17.0 software program. Air is taken as working fluid. Inlet temperature of the air and sphere surface temperatures are 300 K and 350 K, respectively. The effects of location of semi spheres to channel at 6 different designs as single and multiple serials and placement types of the spheres according to each other on the heat transfer and pressure drop enhancement for different Re numbers (Re=100, 200, 400 ve 800) are researched. Results are presented as variation of pressure loss coefficient, Nusselt number, amount of total heat transfer, fluid temperature at outlet and thermal performance coefficient (ϕ) with Re number. Also, distributions of temperature,are investigated velocity contours along the channel and velocity vectors for the flow between channels for different Re numbers. As a result, the highest heat transfer increments are obtained for Models 2 and 5 where fluid motion and mixing are better in single and multiple model arrays, respectively. It is considered that cooling performance of electronic equipments having warming problem such as computer case can be increased with semi spheres serials used in study.