Varol, A., Öztop, H., F., Varol, A. Gözenekli Ortamla Dolu Dik Üçgen Oyuklarda Doğal Taşınım İle Isı Geçişi, UHUK 2006, ODTÜ, 21-22 Eylül 2006, Ankara

Benzer belgeler
Tabandan Isıtılan Kapalı bir Hacim İçerisine Yerleştirilen Açılı Plakanın Doğal Taşınım ısı Transferine Etkisi

Bir Kenarı Açık Kanal İçerisinde Bulunan Elektronik Elemanın Soğutulmasının Sayısal Olarak İncelenmesi

ÜÇGEN KAPALI ORTAMDA DÜŞEY YÜZEYE YERLEŞTİRİLEN ENGEL EĞİMİNİN DOĞAL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

HAVALANDIRMALI BİR KANALDAKİ ELEKTRONİK ELEMANIN DOĞAL KONVEKSİYONLA SOĞUTULMASININ SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

DUBLEKS EV GEOMETRİSİNE SAHİP KAPALI ORTAMLARDA FARKLI ISITMA YÖNTEMLERİNİN DOĞAL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN SAYISAL ANALİZİ

TUĞLA İÇ GEOMETRİSİNİN ISI TRANSFERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

ÇİFT CAMLI PENERELERDE ISI GEÇİŞİNİN İNCELENMESİ

GÖZENEKLİ ORTAMLA DOLU YATAY BİR KANALDA BİRLEŞİK TAŞINIMIN SAYISAL ANALİZİ

Anahtar Kelimeler: Doğal taşınımla ısı transferi, Engel, Periyodik olarak değişen sıcaklık profili.

ÇATI ARALARINDA MEYDANA GELEN DOĞAL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİNİN ÇATI KATINDAKİ ISIL KONFORA ETKİSİNİN SAYISAL ANALİZİ

GÜN İÇERİSİNDEKİ GÜNEŞ IŞINIMININ KAPALI ORTAMLARDAKİ DOĞAL TAŞINIMLA ISI TRANSFERİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN SAYISAL İNCELENMESİ

BİR YÜZEYİ AÇIK KÜBİK BOŞLUKTA ENGELLERİN DOĞAL TAŞINIMIN ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

İKİ SABİT ISI KAYNAĞIYLA ISITILMIŞ EĞİK KARE BİR KAPALI BÖLGEDE DOĞAL KONVEKSIYONLA ISI TRANSFERİ

Gözenekli ortamda ikili geçirgenli yapının doğal taşınımla ısı ve kütle geçişine etkisi

GÖZENEKLİ BİR ORTAMDAKİ DÜŞEY PLAKA ÜZERİNDEN OLAN AKIŞA BİRLEŞİK ISI TRANSFERİ VE ISI ÜRETİMİNİN ETKİSİ

İKİ LEVHA ARASINDAKİ LAMİNER AKIŞTA DEĞİŞKEN DUVAR KALINLIĞININ ISI TRANSFERİNE ETKİSİNİN SAYISAL ANALİZİ

Gözenekli Malzemelerde Isı İletim Katsayısının ve Kritik Yarıçapın Değişimi. Change of Thermal Conductivity and Critical Radius In Porous Media

Radyatör Arkalarına Yerleştirilen Yansıtıcı Yüzeylerin Radyatör Etkisi

ISI TRANSFERİ. Doğal Taşınım

İÇERİSİNDE GÖZENEKLİ BLOKLAR BULUNAN KANALDA KARIŞIK KONVEKSİYONLA ISI TRANSFERİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Numerical investigation of flow structure and temperature distribution of cavities with different shapes

Dış Yüzey Sıcaklığı Periyodik Olarak Değişen Kapalı Ortamlarda Birleşik Doğal Taşınım: Duvar Isı İşletimi Etkisi

İçindekiler 1 GENEL KAVRAM ve TANIMLAR 2 TEMEL YASALAR ve KORUNUM DENKLEMLERİ vii

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Nesrin İLGİN

EFFECTS OF CONJUGATE HEAT TRANSFER AND VISCOUS DISSIPATON FLOW OVER ON A VERTICAL PLATE

BİR KÖŞE AKIŞI ETRAFINDAKİ ZORLANMIŞ TAŞINIMLA ISI TRANSFERİNE ISIL IŞINIMIN ETKİSİ THE EFFECT OF RADIATION ON FORCED CONVECTION FLOW AROUND A WEDGE

Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

YATAY KAPALI BİR ORTAMDA AYRIK ISI KAYNAKLARINDAN OLAN DOĞAL TAŞINIM AKIŞIN SAYISAL İNCELENMESİ

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

YARI-KÜRESEL ENGEL KONULAN BİR KANAL İÇERİSİNDE ISI GEÇİŞİ VE AKIŞIN SAYISAL İNCELENMESİ

YAMUK KESİTLİ KANAL İÇERİSİNDE LAMİNER AKIŞTA HİDRODİNAMİK VE ISIL OLARAK GELİŞMEKTE OLAN ISI TRANSFERİ PROBLEMİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

KARE KESİTLİ YATAY BİR KANALDA LAMİNER KARIŞIK KONVEKSİYON AKIŞIN İNCELENMESİ Abuzer ÖZSUNAR

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

TAŞINIM VE IŞINIMLA BİRLEŞİK ISI TRANSFERİ DENEYİ

KARARSIZ HAL ISI TRANSFERİ

Corresponding author: Özet. Bu çalışmada yamuk kesit alanına sahip bir kanal içerisindeki hidrodinamik olarak

ÇIKINTILI AYRIK ISITICILAR ÜZERİNDEKİ LAMİNAR KONVEKSİYON İLE ISI TRANSFERİNİN İNCELENMESİ

HELİSEL BORULARDA AKIŞ VE ISI TRANSFERİNİN İNCELENMESİ. Fırat Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Makina Eğitimi Bölümü, 23119, Elazığ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

ALÜMİNYUM KÖPÜK ISI KUYUSUNUN ISIL VE AKIŞ DAVRANIŞLARININ FARKLI GÖZENEKLİLİK DEĞERLERİ İÇİN ANALİZİ

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

BİR YÜZEYİNDEN SOĞUTULAN KÜBİK BOŞLUKTA DOĞAL TAŞINIM

NUMERICAL ANALYSIS OF LAMINAR FILM CONDENSATION ON A HORIZONTAL TUBE

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Uluslararası bilimsel toplantılarda sunulan ve bildiri kitabında (Proceedings) basılan bildiriler:

İlk olarak karakteristik uzunluğu bulalım. Yatay bir plaka için karakteristik uzunluk, levha alanının çevresine oranıdır.

ZAMANA BAĞLI DOĞAL ISI TAŞINIMININ DİKEY PLAKADA SAYISAL ANALİZİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFERİ LABORATUARI

BOYUTSUZ SAYILAR VE FİZİKSEL ANLAMLARI

YERDEN ISITMA SİSTEMİYLE İLGİLİ PARAMETRİK BİR ÇALIŞMA

GÜNEŞ ENERJİLİ TABİİ SİRKÜLASYONLU ENDİREKT SICAK SU HAZIRLAMA SİSTEMLERİNDE KANATÇIK KULLANMANIN ISIL ANALİZİ

Yrd. Doç. Dr. Tolga DEMİRCAN. Akışkanlar dinamiğinde deneysel yöntemler

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Dikdörtgen Kesitli Kanallarda Laminer Akış ve Isı Transferinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Key words: Double-glazed windows, triple-glazed windows, optimum air-layer thickness

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ORİFİS TİPİ BLOKAJIN BORULARDA TÜRBÜLANSLI ISI TRANSFERİNE ETKİSİ. Öğr. Gör. Burhan CANLI. S.Ü. Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

2. Sonsuz uzunluk kabul edilebilmesi için çubuklar ne kadar uzunlukta olmalıdır? Resim 1

KALIN CİDARLI ÜNİFORM AKIŞLI BİR BORUDA, ISIL GİRİŞ BÖLGESİ GEÇİCİ REJİM BİRLEŞİK ISI TRANSFERİ

OTOMOTİV AYDINLATMA ÜRÜNLERİNDEKİ ISI TRANSFERİNİN SAYISAL ANALİZ YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ

İl Bazında Çift ve Üç Camlı Pencereler İçin Optimum Hava Tabakası Kalınlığı Analizi

BİR YÜZEYİNDEN ISITILAN KÜBİK BOŞLUKTA DOĞAL TAŞINIMIN İNCELENMESİ

HAVA ARAÇLARINDAKİ ELEKTRONİK EKİPMANLARIN SOĞUTULMASINDA KULLANILAN SOĞUTMA SIVILARININ PERFORMANSA BAĞLI SEÇİM KRİTERLERİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 5 Sayı: 2 sh Mayıs 2003

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

Beşik ve Farklı Yüzey Alanlı Beşik Çatılarda Doğal Taşınımın Sayısal Çözümü

DEĞİŞKEN FİZİKSEL ÖZELLİKLİ AKIŞKAN İLE ISI TAŞINIMINA MANYETİK ALANIN ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı: Bahaddin SİNSOYSAL 2. Doğum Tarihi: Ünvanı: Doç. Dr. 4. Öğrenim Durumu:

Mekân İçerisindeki Radyatörlerin Etrafındaki Engellere Göre Isıl Veriminin İncelenmesi

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

Yrd. Doç. Dr.Yiğit Aksoy

MİKROTÜPLERDE VE MİKROKANALLARDA TEK FAZLI AKIŞKANLARDA KONVEKSİYONLA ISI TRANSFERİ

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 7(1), 9-28, Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi The Black Sea Journal of Sciences ISSN (Online):

RADYATÖR ARKALARINA YERLEŞTİRİLEN YANSITICI YÜZEYLERİN RADYATÖR ETKİNLİĞİNE ETKİSİ

ISI TRANSFERİ PROBLEMLERİNİN ANSYS WORKBENCH İLE HIZLI ANALİZİ VE KAYDIRILMIŞ LEVHADA ÖRNEK UYGULAMA

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

İbrahim EREN. Yıldız Teknik Üniversitesi Makine Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü İSTANBUL ÖZET

GERİ BASAMAK AKIŞININ NÜMERİK ANALİZİ

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

Yatay Katmanlı Topraklarda Katman Fiziksel Özelliklerinin Toprak Sıcaklığına Etkisi

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KONUMA VE ZAMANA BAĞLI DEĞİŞEN DİP BATİMETRİSİ İÇİN GELİŞMİŞ BOUSSINESQ MODELİ VE UYGULAMALARI

Silindir Üzerinde Akış ve Isı Transferinin ANSYS ile Analizi : Problem Tanımı :

LAMİNER ZORLANMIŞ KONVEKSİYON ŞARTINDA İKİ PARALEL LEVHA ARASINA YERLEŞTİRİLEN ENGELLERİN AKIŞ VE ISI TRANSFERİNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

ÇİFT CİDARLI CEPHELERDEKİ AKIŞ VE ISI TRANSFERİNİN SAYISAL ANALİZİ

DEĞİŞİK HAVA HIZI DEĞERLERİ KULLANILARAK YERDEN ISITMA YAPILAN VE TAZE HAVA VERİLEN BİR OFİS İÇERİSİNDEKİ KONFOR KOŞULLARININ SAYISAL ANALİZİ

(p = osmotik basınç)

Kare Kesitli İki Silindir Etrafında Akış ve Isı Geçişi. Özge Yetik YÜKSEK LİSANS TEZİ. Makine Mühendisliği Anabilim Dalı

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

Doç.Dr.Ünal AKDAĞ Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü, Aksaray.

Dış Ortam Sıcaklığının Değişimine Bağlı Olarak Isı Köprülerindeki Isı Transferinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Çift camli pencerede isi transferinin sayisal olarak incelenmesi

Uluslararası Yavuz Tüneli

BÖLÜM 3. Yrd. Doç.Dr. Erbil Kavcı. Kafkas Üniversitesi Kimya Mühendisliği Bölümü

Transkript:

4.38. GÖZENEKLİ ORTAMLA DOLU DİK ÜÇGEN OYUKLARDA DOĞAL TAŞINIM İLE ISI GEÇİŞİ Yasin Varol 1 Hakan F. Öztop Asaf Varol 3 1 Vanderbilt Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Nashville, TN 371, USA Fırat Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümü, 3119, Elazığ 3 West Virginia Üni., Makina ve Havacılık Mühendisliği Bölümü, Morgantown, WV 6505, USA ÖZET Gözenekli, dik üçgen bir oyuk içerisinde sürekli rejimde iki boyutlu doğal taşınım ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Dik üçgen oyuğun düşey cidarı eğimli cidarına göre daha yüksek sıcaklıkta olup, tabanı ise yalıtımlıdır. Gözenekli ortamda Darcy akış modeline göre yazılan denklemler sonlu farklar metodu ile çözülmüştür. Tekil denklemlerin çözümü için Ardışık Alt Rahatlama yöntemi kullanılmıştır. Akış ve ısı transferi, akım çizgileri ve eş sıcaklık eğrileri ile temsil edilmiştir. Farklı üçgen görünüş oranlarında (0.5 AR=H/L.0), ortalama ve yerel Nusselt sayıları hesaplanmıştır. Doç.Dr., E-mail: yvarol@gmail.com Dr. Uzman, E-mail: hfoztop1@yahoo.com Prof.Dr., E-mail: avarol@hotmail.com 1341

1. GİRİŞ Gözenekli ortamlardaki ısı transferi ve akış, mühendislik uygulamalarında; bina yalıtımında, jeofizik problemlerinde ve güneş kollektörlerinde rastlanmaktadır. Bu uygulama alanları, Vafai [17], Nield ve Bejan [1] ve Ingham ve Pop [13] tarafından verilmiştir. Mühendislikte uygulama alanı genişçe bulunan gözenekli ortamlardaki ısı transferi ve akış, son yıllarda sıkça çalışılan bir konudur. Gözenekli ortamlarda doğal taşınım analizi literatürde genellikle dikdörtgen yada kare geometriler için çalışılmaktadır [3,4,5,8,15,16 ve 19]. Bunun yanında, dikdörtgen olmayan bazı geometrilerdeki (üçgen, yamuk, eğrisel yüzeyli vs.) kapalı hacimler için çözümlere de mühendislik uygulamalarında rastlanmaktadır Varol vd. [1], Varol ve Oztop [], Tzeng vd. [6], Asan ve Namli [10], Holtzman vd. [11], Akinsete ve Coleman [18]. Ancak bu çalışmalar gözenekli olmayan ortamlar için incelenmiştir. Gözenekli ortamla dolu dikdörtgen kesitli olmayan kapalı hacimlerdeki çalışmaların sayısı ise oldukça azdır [7, 9 ve 14]. Bu çalışmanın amacı, içerisi gözenekli ortamla dolu üçgen kesitli bir oyukta doğal taşınım ısı transferini sayısal olarak incelemektir. Literatürde, gözenekli ortamla dolu eğimli cidara sahip oyuklardaki ısı transferi çalışmalarına bakıldığında, üçgen kesitli oyuklarda bu tür çalışmalara rastlanılmadığı görülmektedir. 134

. FİZİKSEL MODEL Bu çalışmada düşünülen, gözenekli ortamla dolu dik üçgen geometrili kapalı hacim için fiziksel geometri, sınır şartları ve koordinatlar Şekil 1 de verilmiştir. Üçgen taban uzunluğu L, yüksekliği H olarak gösterilmiş ve üçgen görünüş oranı AR=H/L olarak tarif edilmiştir. Düşey cidar eğimli cidara göre daha yüksek sıcaklığa sahip olup üçgen tabanı yalıtımlıdır. y H Sıcak yüzey u=0, v=0, =1 Soğuk yüzey u=0, v=0, =0 Gözenekli ortam g x L Yalıtımlı yüzey u=0, v=0, θ n 0 Şekil 1. Fiziksel model 1343

3. AKIŞI VE ISI TRANSFERİNİ YÖNETEN DENKLEMLER Akışı ve ısı transferini yöneten kısmi diferansiyel denklemler, Darcy akış modeli kullanılarak yazılmıştır. Denklemlerin yazılımı için yapılan kabuller: Akışkan ve gözenekli ortam özellikleri sabittir. Oyuk cidarları gözenekli değildir. Boussinesq yaklaşımı ve Darcy akış modeli geçerlidir. Viskoz sürtünme ve momentum denklemlerindeki atalet terimleri ihmal edilmiştir. Bu kabullerle yazılan süreklilik, momentum ve enerji denklemleri aşağıdaki gibidir. u x v y 0 (1) u y v x g K T x () u T x v T y x T y T (3) Yukarıdaki denklemlerin yazılımı için kullanılan akım fonksiyonları aşağıdaki gibi yazılır. 1344

u, y v x (4) Denklem (1-3) boyutsuz formda aşağıdaki gibi yazılabilir. X Y Ra X (5) Y X X Y X Y (6) Boyutsuz parametreler aşağıdaki gibi listelenir. x y T TC X, Y,, L L TH TC, Ra g K(T H T C )L (7) Diferansiyel denklemlerin çözümü için gerekli olan sınır şartları; Yatay eksende (0 x L); Y 0, 0 ve 0 Y X (8) 1345

Düşey eksende (0 y H); = 1, 0 ve 0 Y X (9) Eğimli yüzeyde ; = 0, 0 ve 0 Y X (10) şeklinde ifade edilir. Sıcak yüzey boyunca yerel ve ortalama Nusselt sayıları denklem (11) a ve b ile hesaplanmaktadır. Nu y X X 0, Nu H 0 Nu y dy (11a.b) 4. SAYISAL YÖNTEM Akışı ve ısı transferini yöneten denklem (5 ve 6), (8-10) numaralı denklemler ile verilen sınır şartları altında, merkezi farklar metodu kullanılarak çözülmüştür. Tekil denklemlerin çözümü için Ardışık Alt Rahatlama (Successive Under Relaxation (SUR)) yöntemi kullanılmıştır. Yakınsama kriteri olarak, tüm bağımlı değişkenler için, 10-4 seçilmiş ve yakınsama kriteri olarak, 0.1 değeri alınmıştır. X ve Y yönünde 61x61 eşit adımlı grid dağılımı kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar, Ra=1000 ve düşey yüzeylerinden biri yüksek diğeri düşük sabit sıcaklıkta tutulan ve yatay yüzeyleri yalıtılmış gözenekli ortamla dolu kare oyuklar için test edilmiş ve sonuçlar Tablo 1 de verilmiştir. 1346

Literatür ile karşılaştırma Nu Mevcut çalışma 13.564 Saeid ve Pop (005) 13.76 Baytas ve Pop (00) 14.060 Goyeau vd. (1996) 13.470 Manole ve Lage (199) 13.637 Cross vd. (1986) 13.448 Bejan (1979) 15.800 Tablo 1. Ra=1000 için ortalama Nusselt sayılarının önceki çalışmalarla karşılaştırılması 5. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Bu çalışmada, gözenekli ortamla dolu dik üçgen bir oyukta doğal taşınımla ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Akışı ve ısı transferini yöneten parametreler olarak Rayleigh sayısı ve üçgen görünüş oranı alınmıştır. Hesaplamalar, Prandtl sayısının 0.71 değeri için yapılmıştır. Farklı Rayleigh sayıları için akım çizgileri (sol kolonda) ve eş sıcaklık eğrileri (sağ kolonda) Şekil de verilmiştir. Akım çizgilerine bakıldığında saat ibresi yönünde dönme merkezlerinin oluştuğu görülmektedir. Dönme merkezi uzunluğu artan Rayleigh sayısı ile birlikte artmakta hücre merkezi ise yukarı doğru kaymaktadır. Üçgenin sağ köşesindeki akışkan ise, durgundur. Eş sıcaklık eğrilerine bakıldığında, artan Rayleigh sayısı ile birlikte, ısınan akışkan oyuğun iç kısımlarına doğru kayar. Oyuğun sağ alt 1347

Frame 001 10 Apr 006 Varol, A., Öztop, H., F., Varol, A. Gözenekli Ortamla Dolu Dik Üçgen Frame 001 10 Apr 006 köşesindeki akışkan sıcaklığı ise soğuk cidar sıcaklığına eşittir. Düşük Frame 001 10 Apr 006 Rayleigh sayılarında, ısı transferi iletimle olmakta ve hemen hemen düşey cidara paralel bir sıcaklık dağılımı gözlenmektedir. Artan Rayleigh sayısı ile birlikte yatay yönde alev şeklinde gelişen sıcaklık dağılımı gözlenmektedir. Frame 001 10 Apr 006 Frame 001 10 Apr 006 a) Frame 001 10 Apr 006 b) Frame 001 10 Apr 006 Frame 001 10 Apr 006 c) d) Şekil. Akım çizgileri (sol kolon) ve eş sıcaklık eğrileri (sağ kolon), (AR=0.5) a) Ra=50, b) Ra=100, c) Ra=500, d) Ra=1000 1348

Şekil 3 de farklı üçgen görünüş oranlarında (0.5 AR=H/L.0) ortalama Nusselt sayısının Rayleigh sayısı ile değişimi verilmiştir. Tüm görünüş oranları için artan Rayleigh sayısı ile birlikte ısı transferi de, beklenen bir sonuç olarak, lineere yakın bir biçimde artmaktadır. Bunun yanında, artan üçgen görünüş oranı, ısı transferini de artırmaktadır. Çünkü, ısıtıcı uzunluğu ve sıcak ve soğuk yüzeyler arasında mesafe doğrudan üçgen görünüş oranından etkilenmektedir. Üçgen görünüş oranının AR= değeri ile diğer değerleri arasında oldukça açık bir fark gözükmektedir ki bu da ısıtıcı uzunluğunun yüksek aynı zamanda sıcak ve soğuk yüzeyler arasındaki mesafenin çok kısa olmasından kaynaklanmaktadır. Şekil 4 de Ra=1000 için sıcak cidar boyunca yerel Nusselt sayısının farklı üçgen görünüş oranlarında değişimi görülmektedir. Artan görünüş oranı ile birlikte sıcak cidarın alt ve üst kısımlarında yerel Nusselt sayıları artmakta, ısıtılan cidarın orta kısmında ise azalmaktadır. En yüksek yerel Nusselt sayısı AR= için sıcak cidarın başlangıç noktasında elde edilmektedir. Bununla birlikte, AR=0.5 için farklı Rayleigh sayılarında yerel Nusselt sayısının değişimi Şekil 5 de verilmektedir. Beklendiği gibi artan Rayleigh sayısı ile birlikte yerel Nusselt sayısının değerleri de artmaktadır. İletimle ısı transferinin baskın olduğu düşük Rayleigh sayılarında sıcak cidar boyunca yerel Nusselt sayısında çok az bir değişim gözelenirken, taşınımla ısı transferinin baskın olduğu yüksek Rayleigh sayılarında U şeklinde bir dağılım meydana gelmektedir. 1349

Nu Varol, A., Öztop, H., F., Varol, A. Gözenekli Ortamla Dolu Dik Üçgen 35 30 5 0 AR=0.5 AR=0.50 AR=0.75 AR=1.0 AR=.0 15 10 5 0 0 50 500 750 1000 Ra Şekil 3. Ortalama Nusselt sayılarının Rayleigh sayısı ile değişimi 80 60 AR=0.5 AR=1.0 AR=.0 Nuy 40 0 0 0 0. 0.4 0.6 0.8 1 Y Şekil 4. Sıcak cidar boyunca yerel Nusselt sayısının farklı görünüş oranlarında değişimi (Ra=1000) 1350

Nuy 50 40 30 0 Ra=100 Ra=50 Ra=500 Ra=750 Ra=1000 10 0 0 0. 0.4 0.6 0.8 1 Y Şekil 5. Sıcak cidar boyunca yerel Nusselt sayısının farklı Rayleigh sayılarında değişimi (AR=0.5) 6. SONUÇLAR Bu çalışmada, gözenekli, üçgen kesitli bir oyuk içerisinde doğal taşınımla ısı transferi sayısal olarak incelenmiştir. Artan Rayleigh sayısı ile birlikte ısı transferinin de arttığı tespit edilmiştir. Düşük Rayleigh sayılarında iletimle ısı transferi taşınımla ısı transferine göre daha baskındır. Tüm görünüş oranları için artan Rayleigh sayısı ile birlikte ısı transferi lineere yakın bir biçimde artmaktadır. Bununla birlikte, üçgen görünüş oranı ısı transferini etkileyen en büyük parametredir ve artan üçgen görünüş oranı ile ısı transferini de artırmaktadır. Semboller AR g üçgen görünüş oranı, (AR=H/L) yerçekimi ivmesi (m s-) 1351

Gr H K L Nu Pr Ra Grashof sayısı üçgenin yüksekliği (m) gözeneklilik (m) üçgenin taban uzunluğu (m) Nusselt sayısı Prandtl sayısı Rayleigh sayısı u, v hızlar (m s-1) X, Y boyutsuz koordinatlar Yunan harfleri kinematik viskozite (m s-1) boyutsuz sıcaklık ısıl genleşme katsayısı (K-1) α Ψ ısıl yayılım katsayısı (m s-1) boyutsuz akım fonksiyonu İndisler C H soğuk sıcak 135

Kaynaklar 1. Varol, Y., Koca, A. ve Oztop, H.F., Natural convection heat transfer in gambrel roofs, Building Environment, 006 (Baskıda).. Varol, Y. ve Oztop, H.F., Free convection in a shallow wavy enclosure, Int. Comm. Heat Mass Transfer, Cilt.33, s.764-771, 006. 3. Oztop, H.F., Combined convection heat transfer in a porous lid-driven enclosure due to heater with finite length, Int. Comm. Heat Mass Trans., Cilt.33, s.77-779, 006. 4. Saeid, N.H., Natural convection in porous cavity with sinusoidal bottom wall temperature variation, Int. Comm. Heat Mass Transfer, Cilt.3, s.454-463, 005. 5. Saeid, N.H. ve Pop, I., Natural convection from a discrete heater in a square cavity filled with a porous medium, J. Porous media, Cilt.8, s.55-63, 005. 6. Tzeng, S.C., Liou, J.H. ve Jou, R.Y., Numerical simulation-aided parametric analysis of natural convection in a roof of triangular enclosures, Heat Transfer Engineering, Cilt.6, s.69-79, 005. 7. Kumar, B.V.R. ve Kumar, B., Parallel computation of natural convection in trapezoidal porous enclosures, Math. Comp. Sim., Cilt.65, s.1-9, 004. 8. Baytas, A.C. ve Pop, I., Free convection in a square porous cavity using a thermal nonequilibrium model, Int. J. Thermal Sci., Cilt.41, s.861-870, 00. 9. Baytas, A.C. ve Pop, I., Natural convection in a trapezoidal enclosure filled with a porous medium, Int. J. Eng. Sci., Cilt.39, s.15-134, 001. 1353

10. Asan, H, ve Namli, L., Numerical simulation of buoyant flow in a roof of triangular cross section under winter day boundary conditions, Energy Buildings, Cilt.33, s.753-757, 001. 11. Holtzman, G.A., Hill R.W. ve Ball K.S., Laminar natural convection in isosceles triangular enclosures heated from below and symmetrically cooled from above, J. Heat Transfer, Cilt.1, s.485-491, 000. 1. Nield, D.A. ve Bejan, A., Convection in porous media, nd ed. Springer, NY, 1999. 13. Ingham, D.B. ve Pop, I., Transport phenomena in porous media, Pergamon, 1998. 14. Murthy, P.V.S.N., Kumar, B.V.R. ve Singh, P., Free convection heat transfer from a horizontally wavy surface in a porous enclosure, Num. Heat Transfer Part A, Cilt.31, s.07-1, 1997. 15. Goyeau, B., Songbe, J.P. ve Gobin, D., Numerical study of doublediffusive natural convection in a porous cavity using the Darcy- Brinkman formulation, Int. J. Heat Mass Transfer, Cilt.39, s.1363-1378, 1996. 16. Manole, D.M. ve Lage, J.L., Numerical benchmark results for natural convection in a porous medium cavity, ASME Heat and Mass Transfer in Porous Media Conf., HTD-16, s..55-60, 199. 17. Vafai, K., Convective flow and heat transfer in variable-porosity media, J. Fluid Mech., Cilt.147, s.33 59, 1984. 1354

18. Akinsete, V. ve Coleman, T.A., Heat transfer by steady laminar free convection in triangular enclosures, Int. J. Heat Mass Transfer, Cilt.5, s.991-998, 198. 19. Bejan, A., On the boundary layer regime in a vertical enclosure filled with a porous medium, Lett. Heat Mass Transfer, Cilt.6, s.93-10, 1979. 1355

1356