PERİYODİK OLARAK DEĞİŞEN SICAKLIĞA SAHİP KAPALI KARE ORTAMLARA KONULAN ENGELLERİN DOĞAL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN SAYISAL İNCELENMESİ

Abstract

Düşey duvarlarından birinde yatay bir engelin konumlandırıldığı kare ortamlarda doğal taşınımla ısı transferi incelenmiştir. Engelin bulunduğu duvar sabit sıcaklıkta tutulmaktadır ve diğer düşey duvardaki sınır koşulu periyodik olarak değişen sıcaklık profili olarak tanımlanmıştır. Kapalı ortamın yatay duvarları yalıtılmış olarak kabul edilmiştir. Belirlenen konumlar için kapalı ortam içerisinde oluşan akım çizgileri, eş sıcaklık eğrileri, ortalama Nusselt sayıları karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Boussinesq yaklaşımıyla verilen Navier-Stokes denklemleri kapalı bir kare ortam içerisindeki doğal taşınım probleminin çözümü için kullanılmıştır. Denklemler sonlu kontrol hacmi metodu kullanılarak ayrıklaştırılmış ve ayrıklaştırılan denklemler SIMPLE algoritmasına göre çözülmüştür. Kapalı ortam içerisinde akışkanın hava olduğu kabul edilerek Prandtl sayısı 0.71 alınmıştır. Sayısal çalışma, Rayleigh sayısının 104-106 aralığındaki değerleri için yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, kapalı ortam düşey duvarındaki engel konumunun ısı transferi ve akışı önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir.