Akademik Veri Yönetim Sistemi
Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi (Online), cilt.5, sa.2, ss.1008-1021, 2022 (Hakemli Dergi)
Bu çalışmada dikey düz bir plaka yüzeyine çarpan jet akışı için nozul
uzunluğunun ısı transferi ve akış alanı üzerindeki etkileri sayısal olarak
araştırılmıştır. Çalışmanın temel amacı, sabit ısı akısına (q"=1500 W/m2
)
sahip bir yüzeydeki ısı transferini etkileyen nozul uzunluğuna bağlı jet
çarpmasının akış özellikleri üzerindeki etkilerini göstermektir. Analizler bir
hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) uygulaması olan Ansys/Fluent
kullanılarak elde edilmiştir. Nozul çıkışındaki akış, tam gelişmiş bir hız
profiline sahiptir. Analizler, nozul ile plaka yüzeyi arasında 0,5; 1 ve 1,5
L/W boyutsuz mesafeleri ile 1300, 2600 ve 4000 jet Reynolds sayısı (Re)
için gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, durma noktası bölgesinde azalan nozul
mesafesi ile yerel Nusselt sayılarının arttığını göstermektedir. Bu durum, ısı
transferinin artmasıyla sonuçlanan daha düşük nozul mesafesi çapı ile jet
momentumu ve türbülans yoğunluğu seviyesindeki bir artışa ve ısıl sınır
tabaka incelmesine bağlanabilir. Ayrıca zamana bağlı yapılan çözümlemede,
hız ve sıcaklık konturları verilmiş, Nusselt sayısı ile sıcaklık değişim
grafikleri sunularak modeller birbirleriyle karşılaştırılmıştır.
In this study, the effects of nozzle length on heat transfer and flow area for jet
flow impinging on a vertical flat plate surface were investigated numerically.
The main purpose of the study is to show the effects of jet impingement on the
flow properties, depending on the nozzle length, which affects the heat transfer
on a surface with a constant heat flux (q"=1500 W/m2
). Analyzes were
obtained using Ansys/Fluent, a Computational Fluid Dynamics (CFD)
application. The flow at the nozzle outlet has a fully developed velocity profile.
Analyzes were performed for 1300, 2600 and 4000 jet Reynolds numbers (Re)
with dimensionless distances of 0.5, 1 and 1.5 L/W between the nozzle and the
plate surface. The results show that local Nusselt numbers increase with
decreasing nozzle distance in the stagnation point region. This can be attributed
to an increase in jet momentum, turbulence intensity and thermal boundary
layer thinning with the smaller nozzle distance diameter resulting in increased
heat transfer. In addition, time-dependent velocity and temperature contours
are given, Nusselt number and temperature change graphs are presented along
the vertical plate and the models are compared with each other.