SINIR ŞARTLARININ KAPALI ORTAMLARDAKİ DOĞAL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ VE SICAKLIK DAĞILIMINA ETKİSİNİN SAYISAL ANALİZİ

Abstract

Kapalı kare ortamlardaki doğal taşınım, ortamın düşey duvarlarından birine farklı sınır koşulu uygulanması durumu için sayısal olarak incelendi. İncelenen kapalı ortamın yatay duvarlarının yalıtılmış, düşey duvarlarından birinin ise sabit sıcaklığa sahip olduğu kabul edildi. Diğer duvarın sıcaklığı ise konuma bağlı olarak artan veya azalan yönde bir özellik göstermektedir. Belirlenen durumların her biri için elde edilen sayısal bulgular, çözüm bölgesi içerisindeki akım çizgileri, eş sıcaklık eğrileri ve ortalama Nusselt sayıları olarak sunuldu. Doğal taşınım probleminin çözümü için geçerli olan Navier-Stokes denklemleri ve enerji denklemi boyutsuzlaştırılmış olup sonlu kontrol hacmi metodu kullanılarak SIMPLE algoritmasına göre çözüldü. Çalışma, laminer doğal taşınımla ısı transferinin gerçekleştiği Rayleigh sayısının 104-106 aralığındaki değerleri için yapıldı. Kapalı ortam içerisinde kullanılan akışkanın hava olduğu kabulüyle Prandtl sayısı 0.71 alındı. Uygulanan sınır şartlarının kare geometrisindeki kapalı ortamlarda ısı transferi ve sıcaklık dağılımını önemli bir şekilde etkilediği sonucuna varıldı.