Newtonumsu-olmayan akışkanlarla dolu kapalı ortamlarda laminer doğal taşınımın incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Bingham ve power-law akışkan türü Newtonumsu-olmayan akışkanlar ile dolu, komşu düşey duvarları farklı sabit sıcaklıklarda tutulan dikdörtgensel kapalı ortamlarda iki boyutlu laminer doğal taşınım sürekli rejim durumu için teorik ve sayısal olarak incelenmiştir. Bingham akışkanlar için, Ra Rayleigh sayısının 103-106, Pr Prandtl sayısının 0.1-100 ve AR boyut oranının 1/8-8 aralığında, akma gerilmesinin ısı ve momentum transferi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Power-law akışkan durumunda, Pr =10-105, Ra = 103-106 ve AR = 1/8-8 için, akışkan davranış indeksi etkileri,0.6 ? n ? 1.8 aralığında, araştırılmıştır. Her bir akışkan durumu için; kapalı ortam boyut oranının, Rayleigh sayısının, Prandtl sayısının, Bingham sayısının ve akışkan davranış indeksinin Nusselt sayısı üzerindeki bağıl etkilerini ortaya koymak amacı ile detaylı skala analizleri yapılmıştır. Ayrıca, Newtonumsu akışkan, Bingham akışkan ve power-law akışkan durumlarında, ortalama Nusselt sayısı için çeşitli korelasyon fonksiyonları önerilmiştir. Son olarak, Newtonumsu-olmayan akışkan ile dolu dikdörtgensel kapalı ortam içerisinde doğal taşınım olayının, mühendislik uygulamalarındaki yerini ve önemini göstermek amacıyla, yoğunlaştırılmış fotovoltaik (CPV) sistemlerin ısıl kontrolü ile ilgili bir uygulama örneği ele alınmıştır.