Kalın cidarlı borularda dış yüzeyde periyodik değişen dış ortam sıcaklığı etkisinde taşınım sınır şartı ile geçici rejim birleşik ısı transferi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2015-05-27
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Kalın cidarlı borularda, laminer akış ısıl gelişme bölgesi geçici rejim birleşik ısı transferi, iki boyutlu cidar ve eksenel akışkan iletimi dikkate alınarak incelenmiştir. Problem iki bölgeli ve başlangıçta eşit sıcaklıkta olan bir boruda, hidrodinamik olarak gelişmiş akış için, alt akış bölgesinde zamanla periyodik olarak değişen dış ortam sıcaklığı sınır şartı ile ele alınmıştır. Problem bir sonlu farklar yöntemi ile sayısal olarak çözülmüş ve problemi tanımlayan beş boyutsuz parametrenin, cidar kalınlık oranı, cidar-akışkan ısı iletkenlik katsayısı oranı, cidar-akışkan ısıl yayılım katsayısı oranı, Biot sayısı ve Peclet sayısı ile açısal frekansın ısı transferi karakteristikleri üzerindeki etkilerini belirleyebilmek için parametrik bir çalışma yapılmıştır. Gerek cidar ve gerekse akışkan eksenel iletimi nedeniyle üst akış bölgesine doğru önemli miktarda ısı transfer edilmektedir. Isı transferi karakteristiklerinin cidar dış yüzeyindeki periyodik sıcaklık değişimine benzer şekilde zamanla periyodik olarak değiştiği görülmüştür. Sonuçlar parametre değerlerinden ve açısal frekanstan büyük ölçüde etkilenmektedir.
Transient conjugated heat transfer for thermally developing laminar flow in thick walled pipes is analysed involving two-dimensional wall and fluid axial conduction. A two-regional pipe is considered which is initially isothermal and the problem is handled for hydrodynamically developed flow with periodically time-varying external fluid temperature in the downstream region. The problem is solved numerically by a finite-difference method and a parametric study is done to analyse the effects of five defining parameters namely; wall thickness ratio, wall-to-fluid conductivity ratio, wall-to-fluid thermal diffusivity ratio, Biot number and the Peclet number and also the effect of angular frequency. Considerable amount of heat is transferred through the upstream side due to both wall and fluid axial conduction. It is seen that the heat transfer chracteristics are changhing periodically in time in the similar manner to the periodic change in outside fluid temperatue. The results are found to be sensitive to the parameter values and angular frequency.
Transient conjugated heat transfer for thermally developing laminar flow in thick walled pipes is analysed involving two-dimensional wall and fluid axial conduction. A two-regional pipe is considered which is initially isothermal and the problem is handled for hydrodynamically developed flow with periodically time-varying external fluid temperature in the downstream region. The problem is solved numerically by a finite-difference method and a parametric study is done to analyse the effects of five defining parameters namely; wall thickness ratio, wall-to-fluid conductivity ratio, wall-to-fluid thermal diffusivity ratio, Biot number and the Peclet number and also the effect of angular frequency. Considerable amount of heat is transferred through the upstream side due to both wall and fluid axial conduction. It is seen that the heat transfer chracteristics are changhing periodically in time in the similar manner to the periodic change in outside fluid temperatue. The results are found to be sensitive to the parameter values and angular frequency.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Borularda birleşik ısı transferi, Laminer akış ısı transferi, Zamanla periyodik değişen sınır şartı, Akışkan eksenel iletimi, Conjugate heat transfer in pipes, Laminar flow heat transfer, Time periodic boundary condition, Fluid axial conduction
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Demirpolat, H. (2015). Kalın cidarlı borularda dış yüzeyde periyodik değişen dış ortam sıcaklığı etkisinde taşınım sınır şartı ile geçici rejim birleşik ısı transferi. Selçuk Üniversitesi, Yayımlanmış doktora tezi, Konya.
