İç akışta manyetik alan etkisi

Abstract

Bu tezde, pratikte yaygın kullanım alanına sahip bazı bilinen temel geometriler için (düzlemsel ve dairesel) manyetik alan etkisi altında hidrodinamik ve termal analizler sunulmuştur. Düzlemsel kesitli kanalın duvarlarında, dairesel kesitli kanalın ise cidarında uniform sabit ısı akısı ve dışarıdan akışa dik olarak uygulanan manyetik alan varlığında, elektriksel iletkenliği olan bir akışkanın akışı ve ısı transferi incelenmiştir. Analize viskoz yayılım ve Joule ısıtma etkileri dahil edilmiştir. Akış bölgesinde, akışkan hareketiyle elektromanyetik alan birbirlerini etkilemesinden dolayı, manyetohidrodinamik (MHD) akışkan akışını ve ısı transferini analiz etmek karmaşık bir durumdur. Bu çalışmada, hidrodinamik olarak tam gelişmiş, termal olarak ise hem tam gelişmiş hem de gelişmekte olan durum için sırasıyla analizler yapılmıştır. Hidrodinamik olarak tam gelişmiş akışın, termal olarak tam gelişmesi analitik olarak elde edilirken; termal olarak gelişmekte olan durum, sonlu fark yöntemi kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Çalışma parametrelerinin farklı değerleri için hız ve sıcaklık profillerinin yanı sıra Nusselt sayısının sonuçları sunulmuştur. Limit durum için literatürle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Nusselt sayısının Brinkman sayısı ve Hartmann sayısı ile karmaşık değişimi gösterilmiştir. Viskoz yayılımı ve Joule ısıtmanın varlığında karmaşık ısı transfer karakteristikleri fiziksel olarak tartışılmıştır.