Gözenekli Bir Düşey Kanalda Birleşik Taşınımla Isı Geçişi Ve Akışın Sayısal İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada gözenekli bir ortamda düşey konumlandırılmış simetrik ve asimetrik olarak ısıtılabilen bir kanalda birleşik taşınımla ısı transferi sayısal olarak çözülmüş ve sonuçlar grafik olarak verilmiştir. Birleşik taşımm probleminde parabolik Navier-Stokes denklemi kullanılmıştır. Denklemlerin boyutsuz hali elde edilmiştir. Akışkan sıkıştırılamaz kabul edilmiş ve Boussinesq yaklaşımı yapılmıştır. Akışkan olarak Pr=7.0 olan su seçilmiştir. Gr/Re oram Darcy (Da) sayısı, gözeneklilik ( e ) ve farklı sınır sıcaklıkları için çözüm yapılmıştır. Kütle korunum momentum ve enerji denklemleri fiziksel modele uygulanmış ve denklemler sonlu farklar metoduna göre çözülmüştür. (LSOR). Denklemlerin çözümü esnasında, çözümün doğruluğunu arttırmak, özellikle duvar kenarlarındaki çok fazla olan hız ve sıcaklık değişimlerinin daha doğru olması amacıyla eşit aralıklı olmayan ızgara yapısı kullanılmıştır. Sayısal çözümün sonuçlarında ise hız, sıcaklık ve yerel Nusselt sayısının değişimleri, grafik olarak verilmiştir.

Mixed convective heat transfer in a vertical porous channel is investigated numerically in this study. The results are shown by graphics. The mixed convection problem can be presented using parabolized Navier-Stokes equations. The non-dimensional form of the governing equations are obtained for an incompressible flow and Boussinesq approximation. The governing equations are solved using a finite difference method based on Line Succesive Over Relaxation Method (LSOR). To obtain enhanced accuracy, the gridlines were positioned nonuniformly and non-uniform grid which clustered toward the wall was employed to resolve the sharp gradients present near walls. Equations are solved for Gr/Re, Darcy number (Da), porosity (e) and their different values for water (Pr=7.0). Results are indicated by graphs as velocity, Temperature fields, the variation of the Local Nusselt number.