Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 2

Zamanla Sinüzoidal Olarak Değişen Manyetik Alan Şiddetinin Ters Basamak Geometrisinde Akış Ayrılması ve Isı Transferine Etkisi

The Effect of Sinusoidally Changing Magnetic Field Strength on Flow Separation and Heat Transfer in Backward-Facing Step Geometry

Sayfa
413–423
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sayısal simülasyonlar sonucunda incelenen yöntemin ölü akış bölgesine ve bu bölgedeki akışın sebep olduğu konveksiyon ile ısı transferine etki etmede başarılı olduğu görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Akış ayrılması, aerodinamik ve ısı transferi uygulamalarında performansı büyük ölçüde etkileyen, tasarım sırasında göz ardı edilemeyecek fiziksel bir olgudur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Ters basamak geometrisi, akış ayrılmasını incelemek veya ayrılmış akışı manipüle etmeyi hedefleyen kontrol yöntemlerinin etkinliğini araştırmak amacıyla gerçekleştirilen çalışmalarda önemli bir yere sahip referans geometridir.
💡
Sonuç & Katkı:Sayısal simülasyonlar sonucunda incelenen yöntemin ölü akış bölgesine ve bu bölgedeki akışın sebep olduğu konveksiyon ile ısı transferine etki etmede başarılı olduğu görülmüştür.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Akış ayrılması, aerodinamik ve ısı transferi uygulamalarında performansı büyük ölçüde etkileyen, tasarım sırasında göz ardı edilemeyecek fiziksel bir olgudur. Ters basamak geometrisi, akış ayrılmasını incelemek veya ayrılmış akışı manipüle etmeyi hedefleyen kontrol yöntemlerinin etkinliğini araştırmak amacıyla gerçekleştirilen çalışmalarda önemli bir yere sahip referans geometridir. Bu çalışmada bir aktif akış kontrol yöntemi olan manyetik alanın ters basamak geometrisinde akış ayrılması ve ısı transferine etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Manyetik alanın şiddeti zamana göre sinüzoidal bir fonksiyona bağlı kalarak sürekli şekilde değiştirilmiştir. İnceleme laminer akış koşulları ile sınırlandırılmıştır. Çalışma sıvısı olarak su bazlı demir oksit (Fe3O4-su) nano akışkanı kullanılmış ve nano akışkan tek fazlı olarak modellenmiştir. Sayısal simülasyonlar sonucunda incelenen yöntemin ölü akış bölgesine ve bu bölgedeki akışın sebep olduğu konveksiyon ile ısı transferine etki etmede başarılı olduğu görülmüştür.

Abstract

Flow separation is a physical phenomenon that greatly affects the performance in aerodynamic and heat transfer applications and cannot be neglected during design. Backward-facing step is the reference geometry, which is important in the studies carried out to examine the flow separation or to investigate the effectiveness of control methods aimed at manipulating the separated flow. In this study, the effect of the magnetic field, which is an active flow control method, on flow separation in backward-facing step geometry and heat transfer were investigated numerically. The intensity of the magnetic field was changed continuously, depending on a sinusoidal function over time. The investigation was limited to laminer flow conditions. Water based iron oxide (Fe3O4 – water) nanofluid was used as a working fluid and the nanofluid modeled as a single phase. As a result of numerical simulations, the method examined has been found to be successful in influencing the wake flow and the convective heat transfer caused by the flow in this zone.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ZONTUL, H., İNCEER, B. Ş. (2020). Zamanla Sinüzoidal Olarak Değişen Manyetik Alan Şiddetinin Ters Basamak Geometrisinde Akış Ayrılması ve Isı Transferine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 2, 413–423. https://ajindex.com/articles/350579

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Kim, J., Kline, S.J., Johnston, J.P., 1980. Investigation of a Reattaching Turbulent Shear Layer: Flow Over a Backward-facing Step. 302-308
  2. Armaly, B.F., Dursts, F., Pereira, J.C.F., Schonung, B., 1983. Experimental and Theoretical Investigation of Backward-facing Step Flow. Journal of Fluid Mechanics 127, 473-496
  3. Adams, E.W., Eaton, J.K., 1988. An LDA Study of the Backward-facing Step Flow, Including the Effects of Velocity Bias, 275-282
  4. Chun, K.B., Sung, H.J., 1996. Control of Turbulent Separated Flow Over a Backwardfacing Step by Local Forcing, Experiments in Fluids, 21, 417-426
  5. Tsay, Y.L., Chang, T.S., Cheng, J.C., 2005. Heat Transfer Enhancement of Backwardfacing Step Flow in a Channel by Using Baffle Installation on the Channel Wall, Acta Mechanica, 174, 63-76
  6. Nie, Jian H., Chen, Y.T., Hsieh, H.T., 2009. Effects of a Baffle on Separated Convection Flow Adjacent to Backward-facing Step. International Journal of Thermal Sciences 48, 618-625
  7. Mohammed, Omer, H.A., Alawi, A., Wahid, M.A., 2015. Mixed Convective Nanofluid Flow in a Channel Having Backward-facing Step with a Baffle, Powder Technology, 275, 329-343
  8. Selimefendigil, F., Öztop, H.F., 2013. Numerical Analysis of Laminer Pulsating Flow at a Backward Facing Step with an Upper Wall Mounted Adiabatic Thin Fin, Computers & Fluids 88, 93-107
  9. Cheng, J.C., Tsay, Y.L., 2006. Effects of Solid and Slotted Baffles on the Convection Characteristics of Backward-facing Step Flow in a Channel, Heat and Mass Transfer, 42(9), 843-852
  10. Václav, U., Jonáš, P., Mazur, O., 2007. Control of a Channel-flow Behind a Backward-facing Step by Suction/blowing, International Journal of Heat and Fluid Flow 28(4), 665-672
  11. Velazquez, A., Arias, J.R., Mendez, B., 2008. Laminer Heat Transfer Enhancement Downstream of a Backward Facing Step by Using a Pulsating Flow, International Journal of Heat and Mass Transfer, 51(7-8), 2075-2089
  12. Valencia, A., Hinojosa, L., 1997. Numerical Solutions of Pulsating Flow and Heat Transfer Characteristics in a Channel with a Backward-Facing Step, Heat and Mass Transfer, 32(3),143-148
  13. Khanafer, K., Al-Azmi, B., Al-Shammari, A., Pop, L., 2008. Mixed Convection Analysis of Laminer Pulsating Flow and Heat Transfer Over a Backward-facing Step, International Journal of Heat and Mass Transfer 51(25-26), 5785-5793
  14. Tihon, J., Pěnkavová, V., Pantzali, M., 2010. The Effect of Inlet Pulsations on the Backward-facing Step Flow, European Journal of Mechan