Dönen sabit sıcaklıktaki bir eksenel simetrik cisimden doğal konveksiyonda ısı transferi
Küçük Resim Yok
Tarih
2000
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Trakya Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
ÖZET Durgun bir akışkan içine yerleştirilmiş, dönen, sabit sıcaklıktaki bir eksenel simetrik cisim üzerinden doğal konveksiyonla oluşan laminer sınır tabaka akışının başlangıç safhaları, cisim geometrisine bağlı olarak en genel şekilde incelendi. Hız ve sıcaklık alanları, cismin durgun akışkan içinde harekete geçirilmesinden ve eş zamanlı olarak sıcaklığının yükseltilmesinden sonra ölçülen zaman cinsinden kuvvet serileri olarak ifade edildi. Elde edilen genel sonuçlar, durgun bir akışkan içine yerleştirilmiş dönen, sabit sıcaklıktaki, simetri ekseni boyunca incelen veya kalınlaşan küt cisimlere uygulandı. Ayrılmış yada ayrılmamış olarak sınır tabaka akış rejimini etkileyen parametre, Reynolds sayısının karesinin Grashof sayısına oranı olarak belirlendi. Bu oranın artarak bir kritik değeri asmasıyla, cismin arka durgunluk noktası civarında oluşan döngülü akış içeren kapalı ve ayrılmış bir bölgenin, hız ve sıcaklık alanları üzerine etkisi incelendi. Cismin dönmesinin yarattığı eksenel akışın cismin ön yüzünde ve ayrılmış bölgedeki döngülü akışın ise cismin arka yüzünde yüzey ısı akısını arttırdığı görüldü. Cismin dönmesiyle oluşan merkezkaç kuvvet ayrılma noktası civarında sıcak akışkan taneciklerini cisim yüzeyinden sınır tabaka kenarına doğru ittiğinden yüzeye dik yöndeki sıcaklık gradyanı azalmakta ve dolayısıyla ayrılma noktası civarında yüzey ısı akısı azalmaktadır.
ABSTRACT Free convection heat transfer from a heated rotational symmetric vertical body spinning in an otherwise quiescent fluid and the generated laminar boundary- layer flow is investigated. Stream function, swirl velocity and temperature are expanded in series in powers of time measured after the impulsive start of body spin and step raise in surface temperature. General results obtained are applied to a family of upward or downward thickening axisymmetrical isothermal bodies spinning about the vertical axis of symmetry in a stagnant fluid. Parameter affecting the existence of separated and unseparated boundary-layer flow regimes is determined as the square of Reynolds number over Grashof number. Effects of the separated region, which exists in the form of a closed circulating eddy around the rear stagnation point when this ratio exceeds a critical value, on the velocity and temperature fields are determined. The axial flow toward the front stagnation point induced by the body spin and the circulating flow inside the separated region enhances the surface heat flux on the front and rear faces of the body respectively. Since the warm fluid particles are deflected from the surface and pushed outwards to the boundary-layer edge under the action of the centrifugal force, near the point of separation the normal temperature gradient and in turn the surface heat flux decreases around this point.
ABSTRACT Free convection heat transfer from a heated rotational symmetric vertical body spinning in an otherwise quiescent fluid and the generated laminar boundary- layer flow is investigated. Stream function, swirl velocity and temperature are expanded in series in powers of time measured after the impulsive start of body spin and step raise in surface temperature. General results obtained are applied to a family of upward or downward thickening axisymmetrical isothermal bodies spinning about the vertical axis of symmetry in a stagnant fluid. Parameter affecting the existence of separated and unseparated boundary-layer flow regimes is determined as the square of Reynolds number over Grashof number. Effects of the separated region, which exists in the form of a closed circulating eddy around the rear stagnation point when this ratio exceeds a critical value, on the velocity and temperature fields are determined. The axial flow toward the front stagnation point induced by the body spin and the circulating flow inside the separated region enhances the surface heat flux on the front and rear faces of the body respectively. Since the warm fluid particles are deflected from the surface and pushed outwards to the boundary-layer edge under the action of the centrifugal force, near the point of separation the normal temperature gradient and in turn the surface heat flux decreases around this point.
Açıklama
Bu tezin, veri tabanı üzerinden yayınlanma izni bulunmamaktadır. Yayınlanma izni olmayan tezlerin basılı kopyalarına Üniversite kütüphaneniz aracılığıyla (TÜBESS üzerinden) erişebilirsiniz.
Yüksek Lisans
Yüksek Lisans
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
