Geri basamak geometrisinde akış ve ısı transferi karakteristikleri üzerine etki eden parametrelerin farklı deney tasarımı yöntemleri ile araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MURAT ATEŞ

Danışman: Erhan Pulat

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, geri basamak geometrisinde gerçekleşen akışlarda akış ve ısı transferi karakteristikleri üzerine etki eden parametrelerin etkileri ve birbirleri ile olan etkileşimleri farklı deney tasarımı yöntemleri ile araştırılmıştır. Literatürde yer alan deneysel bir çalışmanın sayısal olarak modellemesi yapılmış, iki boyutlu, sıkıştırılamaz ve türbülanslı akış kullanılarak bu deneysel çalışmanın sonuçlarına sayısal yöntemlerle ulaşılmıştır. Ardından bu deneysel çalışmanın geometrik boyutlarında modifikasyonlar yapılarak farklı genişleme oranları, basınç gradyenleri ve türbülans seviyeleri altında geri basamak akışının akış ve ısı transferi davranışları incelenmiştir. ANSYS Fluent Student 2020 R1 programdaki farklı algoritmalar ve türbülans modelleri kullanılarak gerçekleştirilen sayısal çalışmalarda yeniden birleşme bölgesinin genişleme oranı ve basınç gradyeni arttıkça büyüdüğü; ısı transferinin ise basınç gradyeninin artmasına bağlı olarak arttığı, fakat genişleme oranının artmasına bağlı olarak azaldığı görülmüştür. MINITAB 20 istatistik programı kullanılarak gerçekleştirilen deney tasarımı çalışmalarında da genişleme oranının diğer parametrelere göre ısı ve akış karakteristikleri üzerinde yüzdesel olarak daha yüksek etkiye sahip olduğunu görülmüştür. Ayrıca akışa etki eden parametrelerin akış ve ısı transferi karakteristiklerinin maksimizasyonu için optimizasyon gerçekleştirilmiştir.