Yüksek viskoziteli akışkan akışında taşınımla ısı transferinin iyileştirilmesi

Abstract

Isı transferinin iyileştirilmesi konusu ısı transferi araştırmalarında geniş yer tutan bir alandır. Genel olarak iyileştirme çalışmalarının ana hedefi, mümkün olan en düşük pompalama gücü ile yüksek ısı taşınım katsayısı değerine ulaşmaktır. Isı transferini iyileştirme çalışmaları, genellikle düşük taşınım katsayısı olan durumlarda uygulanır. Uygulamada yüksek viskoziteli akışkanların akışı genellikle laminer akış rejiminde gerçekleşir. Bu akışkanların kullanımında ısı transferini iyileştirme tekniğine ihtiyaç duyulur. Gerçekleştirilen çalışmada, boru içerisine akış eksenine dik doğrultuda duvara bitişik ve duvardan ayrık periyodik engellerin ısı transferi ve basınç kaybına etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışmada boru akışı için momentum ve enerji denklemleri sonlu kontrol hacmi yöntemi ile ayrıklaştırılmış ve ayrık denklemler SIMPLE algoritması kullanılarak FORTRAN tabanlı bir bilgisayar programı ile çözülmüştür. Elde edilen bulgular, iyileştirme uygulamasının yüksek viskozite değerlerinde daha iyi sonuç verdiğini göstermektedir. Duvara bitişik uygulamada, engel adımının belirli bir değerinden sonra iyileşme sağlandığı; ayrık uygulamada ise tüm adımlarda iyileşme sağlandığı görüldü. Isı transferinde iyileşmeye katkı sağlayan hidrodinamik mekanizmanın bitişik ve ayrık uygulamalar için farklı olduğu sonucuna varıldı.