Poroz ortamda deneysel metotla ısı geçişinin incelenmesi

Abstract

Poroz ortamdaki ısı transferi analizi geniş bir uygulama alanında öngörülür. Poroz ortam doğal olarak oluşturulmuş (örn., kayalar, kum yatakları, süngerler, tahtalar) ya da işlenmiş (örn., katalitik tanecikler, fitiller, izolasyonlar) olabilir. Doğal ve oluşturulmuş poroz ortamlardaki aktarım, reaksiyon ve faz değişimini incelemek, öteki düzeysel ortamlarda çalışırken edindiğimiz bilgiye dayanır. Poroz malzemeler çoğunlukla mühendislikte kullanılır. Termik izolasyonda, otomotiv katalitik dönüştürücülerde, kimyasal katalizörlerde, nükleer reaktör yakıt çubuklarında, ısı değiştiricilerde, vb., bulunurlar. Poroz ortam, birbirlerine bağlı boşluk oranıyla ki; bu boşluklara por denir, katı bir matrisi içeren bir malzemedir. Katı matris sert (genel durum) yada küçük çapta deformasyona uğramış olabilir. Boşlukların (gözeneklerin) birbirleriyle bağlantılı olması bir ya da daha fazla akışkanın malzemenin içinde akışım sağlar. En basit durumda ("tek-fazlı akış") boşluk oranı tek akışkanla doyurulur. "İki- fazlı akış"ta ise bir sıvı ve bir gaz boşluğu paylaşır. İstiflenmiş malzemelerde ısı aktarım mekanizması içdokudaki düzensizlikten dolayı karmaşıktır. Bu tür malzemelerde, ısı üç süreçte yayılır: katı fazda ısı iletimi, gözenekler (porlar) arasında ısı ışınımı ve gözenekler içinde ısı yayılımı. Küçük boyutta gözeneklerin (porlarm) içindeki ısı ışınımı kayıt dışı bırakılabilir. (Düşük sıcaklıklarda) Biz ısı geçişini deney tesisatında 100-250°C'de araştırdık. Parametre olarak sıcaklıklar, gaz debisi, Re sayılan ve hava hızlan ele alındı. Poroz medyayı iki farklı çapa sahip olan seramik kürelerden oluşturduk. Poroz medya içerisine termoelemanlar yerleştirildi. Bu termoelemanlardan sıcaklıklar kaydedildi. Kaydedilen bu sıcaklıklarla çeşitli grafikler oluşturuldu, 6. ve 7. Bölümlerde bu sonuçlar tartışılmıştır.

he analysis of heat transfer in porous media is required in a large range of applications. The Porous media can be naturally (e.g., rocks, sand, beds, sponges, woods) or fabricated (e.g., catalytic pellets, wicks, insulations). Examinations of transport, reaction, and phase change in natural and engineered porous media relies on the knowledge we have gained in studying these phenomena in otherwise plain media. Porous materials are often used in engineering. They are found in thermal insulations, automotive catalytic converters, chemical catalysts, nuclear reactor fuel rods, heat exchangers etc. By a porous medium we mean a material consisting of a solid matrix with an interconnected void. We suppose that the solid matrix is either rigid (the usual situtation) or it undergoes small deformation. The interconnectedness of the void (the pores) allows the flow of one or more fluids through the material. In the simplest situtation ("single phase flow") the void is saturated by a single fluid. In "two - phase flow " a liquid and a gas share the void space. The mechanism of heat transfer in packed materials is complicated by the irregularity of the microstructure. In such materials, heat is propagated by three processes: Heat conduction through the solid phase, radiation across the pores, and convection through the pores. Radiation is not a factor at low or intermediate temperatures. We investigated heat transfer in experimental aparatus at 100-250°C. Temperatures, heat transfer, gas velocity and Re numbers were discussed as the parameters. Two different diameters of ceramic spheres were used as porous medium. Thermocouples were placed in porous medium. Temparatures were recorded from the thermocouples. Some graphics were drawn and these conclusions were discussed 6* and 7th parts on this study.