Yerleşim alanları içerisinde farklı geometrilere sahip yapılar üzerinde ısı transferi ve akış yapılarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DENİZ GÖLBAŞI

Danışman: ERTAN BUYRUK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, değişik tipteki bina modelleri etrafındaki akışın deneysel ve sayısal olarak kapsamlı olarak araştırılması planlanmıştır. Çalışma kapsamında, rüzgar karakteristikleri ile bina üzerindeki hız dağılımı arasında bir korelasyonun oluşturulması, ayrılmış akış bölgeleri arasındaki ilişkinin incelenmesi, uygulamada karşılaşılan olumsuzlukların önlenmesine yönelik uygun bina geometrilerinin oluşturulması, binalar arasındaki mesafelerin belirlenmesi ve binaların birbirine göre konumlandırılması konularında kullanılabilecek deneysel verilerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın deneysel kısmında, dört farklı bina modeli etrafındaki akış yapısı, kapalı devre açık yüzeyli su kanalında Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçüm Tekniği (PIV) kullanılarak incelenmiştir. Bina modelleri olarak 5cmx5cmx5cm boyutlarında çatısız, 5x5x5cm boyutlarında 30˚ eğime sahip çatılı, 5cmx10cmx5cm boyutlarında 30˚ eğime sahip çatılı, 10cmx5cmx5cm boyutlarında 30˚ eğime sahip çatılı modeller kullanılmıştır. Bu bina modelleri üzerinde belirli düzlemde ortalama hız dağılımları, akım çizgileri ve girdap eş düzey eğrileri tek bina yerleşim durumuna, ikili bina yerleşim durumuna ve üçlü çapraz bina yerleşim durumuna göre incelenmiştir. Deneysel çalışma sonucunda, bina modelleri arka bölgelerinde saat yönünde ve saatin tersi yönünde girdapların oluştuğu, bina modellerinin değişimine bağlı olarak girdap büyüklüklerinin de değiştiği görülmüştür. Bina modelleri yüzeyinde akış ayrılma ve yeniden birleşme noktalarının bina modellerine göre değiştirdiği görülmüştür. Bina modellerinin keskin köşelerinden akış ayrılması meydana gelmekte ancak, akış yönünde bina en mesafesinin büyük olması nedeniyle akış cidar birleşmesi yeniden oluşmaktadır. Tezin sayısal kısmında, k–e türbülans yöntemi kullanılmıştır. Akış yapısı üç boyutlu kabul edilmiş olup ANSYS 12.1-Fluent yazılımı kullanılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar, sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlar ile sayısal sonuçların birbiriyle uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Anahtar kelimeler: Akış Ayrılması, Bina Aerodinamiği, k–e Türbülans Modelleri, Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçme Yöntemi (PIV), Sonlu Hacimler Yöntemi,