Geçirgen Yüzeylerinden Üfleme Yapılan Kare Kesitli Silindir Etrafındaki Akışta Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Geçirgen Yüzeylerinden Üfleme Yapılan Kare Kesitli Silindir Etrafındaki Akışta Isı Geçişinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Burhan Çuhadaroğlu

Bu çalışmada; geçirgen yüzeyli ve kare kesitli bir silindir etrafındaki akışa cismin yüzeylerinden yapılan üfleme veya emmenin etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Reynolds ortalamalı Navier-Stokes denklemlerine (RANS) dayalı olan ve Kato-Launder iyileştirmesini içeren standart k-ε türbülans modeli (türbülans kinetik enerjisi ve bu enerjinin yutulma miktarı) kullanılarak hesap yapılmıştır. Silindir yüzeylerindeki sınır koşulları için, iki boyutlu türbülanslı sınır tabaka denkleminden ve enerji denkleminden hareketle elde edilmiş olan ve üfleme hızına bağlı olan duvar fonksiyonları kullanılmıştır. Sayısal hesaplamada sonlu hacim yöntemine göre ayrıklaştırılmış olan denklemler kullanılmıştır. Uygun sayıda hücre (ağ gözü) kullanılarak ayrıklaştırılmış olan hesap bölgesinde, çapraz ağ düzenlemesi esas alınmış ve katı yüzey yakınında sık olmak üzere, modelden uzaklaşıldıkça genişleyen bir ağ yapısı kullanılmıştır. Basınç, sıcaklık, türbülans kinetik enerjisi, türbülans kinetik enerji yutulma miktarı gibi bağımlı değişkenlerin ara değerleri için HYBRID yöntemi ve hız bileşenlerinin ara değerleri için QUICK yöntemi kullanılarak Gauss-Seidel ardışık yöntemi ile sayısal çözümleme yapılmıştır. Hız ve basınç düzeltme işlemi için MAC (Marker and Cell) yöntemi kullanılmıştır. Ardışık olarak yapılan hesaplarda, istenilen zaman adımında hesaplama durdurularak sonuçlar alınmıştır. Elde edilen sonuçlar; kare kesitli silindirin yüzeylerinden yapılan üfleme veya emmenin, üfleme-emme hızına bağlı olarak ısı geçişini ve aerodinamik parametreleri önemli ölçüde etkilemekte olduğunu göstermiştir.