Çarpan jet termoakışlarında iki denklemli türbülans modelleri için model sabitlerinin modifikasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sedat Arslan

Danışman: ERHAN PULAT

Özet:

Isıl çarpan jet akışları yüksek ısı transferi artırımı yüzünden yaygın kullanım alanına sahiptir. Ayrıca literatürde akış ayrılmasına sahip karmaşık bir problem olmasından dolayı da türbülans modellerinin uygunluğunun test edilmesinde de sıklıkla kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında ANSYS-FLUENT yazılımı kullanılarak farklı sınır şartlarına sahip 4 farklı impinging jet geometrisi üzerinde k-ɛ türbülans modelleri ile alt (hedef) plaka üzerindeki yerel ısı transferi hesaplamalı olarak araştırılmış ve literatürdeki deneysel çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Std. k-ɛ türbülans modelinin başta çarpma noktası olmak üzere ısı transferini iyi tahmin etmediği bilinmektedir. Bundan dolayı, std. k- ɛ modeli ve yaygın olarak kullanılan diğer iki k-ɛ modelinin model sabitlerinden ikisi modifiye edilerek ısı transferini iyileştirip iyileştirmedikleri araştırılmıştır. Std. k-ɛ modeli ağ yapısının iyi oluşturulması ve giriş sıcaklığının düşürülmesiyle ısı transferi tahminini sınırlandırılmış ve sabit yüzey sıcaklığına sahip geometride iyileştirmesine rağmen, katsayıların modifikasyonu kayda değer bir iyileştirmeye sebep olmamıştır. Dolayısıyla std. k-ɛ türbülans modeli ısıl çarpan jet akışlarının tahmininde kullanılacaksa katsayıların modifikasyonundan ziyade duvar fonksiyonunun kullanma şartlarına dikkat edilmesi önerilmektedir.