GAZ TÜRBİNİ KANATLARI KANALLARINDA SOĞUTMA PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI

DOI 10.7603/s40690-014-0012-2 Gaz Türbini Kanatları Kanallarında Soğutma Performansının Araştırılması HAVACILIK VE UZAY TEKNOLOJİLERİ DERGİSİ TEMMUZ 2014 CİLT 7 SAYI 2 (27-34) GAZ TÜRBİNİ KANATLARI KANALLARINDA SOĞUTMA PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI Ünal UYSAL * Yüksel KORKMAZ Nedim SÖZBİR A. Hakan HIRCA SAÜ, Makina Mühendisliği uysal@sakarya.edu.tr SAÜ, Makina Mühendisliği ykorkmaz@sakarya.edu.tr SAÜ, Makina Mühendisliği sozbir@sakarya.edu.tr SAÜ, Makina Mühendisliği ahhirca@gmail.com Geliş Tarihi: 30 Mayıs 2014, Kabul Tarihi: 30 Haziran 2014 The Author(s) 2014. This article is published with open access by Aeronautics and Space Technologies Institute ÖZET Türbin kanatlarının soğutulması farklı bölgelerinde farklı soğutma teknikleri kullanarak yapılmaktadır. Kompresörde üretilen havanın yaklaşık %20 si soğutma sistemlerinde kullanılmaktadır. Kanat içine gönderilen bu hava önce iç kanallardan daha sonrada kanat dış profili üzerinden ve kanat uç kısmından dışarıya atılarak soğutma gerçekleştirilir. Bu soğutma tekniklerinin iç soğutma ve yüzeyde hava filmi meydana getirme ve çarpmalı jetle soğutma teknikleri uygulanmaktadır. Kanatta iç soğutma yapılması için bazen U şeklinde soğutma kanalları kullanılmaktadır. Bu kanallarda çeşitli açılarda kanatçıklar (ripler) kullanılarak soğutma performansları arttırılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada U şeklindeki 180 dönüşlü düz bir kanalın ve alt ve üst yüzeylerine 90 ve 45 yerleştirilen kanatçıkların yerleştirildiği kanallardaki soğutma performansına etkisi 3 farklı Reynolds sayısı (22000, 27500 ve 33000) için deneysel olarak sıvı kristal termografisi metoduyla kanal yüzeyindeki ısı geçiş katsayısı ve Nu sayısının değişimi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar jet geometrisinin etkisi, Reynolds sayısının etkisi, kanal içindeki hız dağılımı ve ısı geçiş katsayısı dağılımları gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Gaz Türbini, Sıvı Kristal Termografisi, Zorlanmış Isı Geçişi INVESTIGATION OF COOLING PERFORMANCES AT THE GAS TURBINE BLADE CHANNEL ABSTRACT The cooling of the turbine blades in different parts of the turbine is carried out using different cooling techniques. Approximately 20% of the air produced in compressors is used in cooling systems. The air is sent into the wing through the internal channels. It travels through the outer profile of the wing and is vented through the far edge of the wing. The cooling process is then completed. Among the applied cooling techniques are internal cooling, surface air film forming, and jet impingement cooling techniques. Sometimes U-shaped cooling channels are utilized for internal cooling to take place in the wing. An attempt to increase the cooling performance has been made with the utilization of wings (rips) at various angles. The change in the Nu number and the heat transfer coefficient on the channel surface as well as the impact of positioning 90 and 45 blades on a U-shaped 180 smooth (straight) channel on the cooling performance for three different Reynolds numbers (22000, 27500 and 33000) has been investigated experimentally using the method of liquid crystal thermography. The effect of the jet geometry, impact of the Reynolds number, velocity distribution within channels, and the heat transfer coefficient distributions are shown in the results. Keywords: Gas Turbine, TLC, Forced Heat Transfer. * Sorumlu Yazar 27

1. GİRİŞ Savunma sanayinde, uçaklarda ve helikopterlerde kullanılan gaz türbinleri önemli elamanlardan birisidir. Gaz türbinleri teknolojik olarak en üst düzey makinalardır. Gaz türbinlerinin gelişmesi teknolojik gelişmelerle paraleldir. Özellikle, malzeme, kontrol, yanma, soğutma ve termal kaplama konularındaki gelişmeler gaz türbinlerinde de gelişmelere yol açmaktadır. Gaz türbinlerinin önemli problemlerden birisi yüksek basınç türbini birincil bölgedeki kanatların soğutulmasıdır. Özellikle yanma odası çıkışı ve türbin birin cil bölgede 1150-1350 C sıcaklıklara kadar yanmış gaz sıcaklığı meydana gelmektedir. Bu nedenle birincil bölümdeki türbin kanatlarının hem stator hem de rotor kanatlarının soğutulması gerekmektedir. Türbin kanatlarında ısı geçişinin arttırılması konusunda farklı geometriler için çeşitli deneysel ve teorik çalışmalar literatürde mevcuttur. Bu çalışmalar incelendiğinde öncelikle farklı soğutma kanal geometri tasarımları yapıldığı ve bu kanalların soğutma performansları arttırmak için kanal içine kanatçık (rip) veya türbülatör konulduğu, iki kanal arasına pin yerleştirilerek ısı transferi arttırılmaya çalışıldığı ayrıca iki yüzey arasına çarpmalı jet kullanarak soğutma performanslarının arttırıldığı görülmüştür. [1-5]. Bu çalışmalar ayrıca ana gövdenin, kanat ucunun, hücum kenarının ve kanat son kenarının soğutulması şeklinde spesifik bölgelere odaklandığı görülmektedir. Çok çeşitli kanal geometrilerinin soğutma performansı deneysel olarak çalışılmıştır. Bazı araştırmacılar, bir gaz türbin kanadının içinde ısı transferi ve sürtünme faktörünü üzerine birçok parametrenin etkisini düz bir kanal kullanarak araştırmışlardır. Han ve arkadaşları [2-5] sırayla, kanal boy ve en oranı, rip yüksekliği, hidrolik çap ve rip açısının soğutmaya etkisi üzerine çalışmalar yapmışlardır. Han ve Zhang [6], Talsim ve Wadsworth [7] bir kanal içine çeşitli şekillerde (düz, ve V yönelimli) yerleştirilmiş riplerin performansını deneysel olarak araştırmışlardır. Taslim in bu çalışmasında [8], riplerin şeklinin ve çıkış kanal çapının etkileri elde edilmiştir. Ripleri yerleştirilmiş bir kanal duvarının rip tiplerine göre performansı Chandra ve arkadaşları [9], Wang ve Sunden [10] sırayla çalışmıştır. Talda ve Cavallero[11] çalışmasında bir optik ölçme tekniği olan TLC kullanarak düz bir kanaldaki ısı transferi katsayısını ölçmüştür. İki rip arasında sınır tabakanın yeniden meydana gelmesi ısı geçişini arttırmaktadır. Birçok araştırmada riplerin hem ısı geçiş katsayısını hem de sürtünme performansını arttırdığını göstermiştir. Teorik ve deneysel çalışmaların temelini bu tip ısı geçişi yöntemleri oluşturmaktadır. Diğer araştırmacılar bir U şeklinde 180 keskin dönüşlü bir kanalda farklı teknikler kullanarak U dönüşünün etkisinin kanal boyunca ısı transferine etkisi araştırılmıştır. Johnson ve Launder [12] 180 döndürülmüş kare kesitli bir kanaldaki bölgesel ısı transferi katsayısı ve sıcaklık dağılımının değişimini debiye göre değişimini ölçmüştürler. Chyu [13] çalışmasında, bir dönüşlü iki geçişli ve üç geçişli iki dönüşlü naftalin kütle transferi tekniği kullanarak ısı transferi dağılımı konusunda araştırma yapmıştır. Ekkad ve arkadaşları [14] iki geçişli kare bir kanal için ısı transferi katsayısının dağılımını çok detaylı bir şekilde gösterdiler. Kanalın bir duvarına farklı açılarda rip türbülatörler yerleştirilerek (90 paralel, 60 paralel, 60 V ve 60 ters V) çalışmalar yapılmıştır. Mochizuki ve arkadaşları [15] bir düz dikdörtgen kanalda ısı transferi ve akışın nasıl olduğunu deneysel olarak göstermişlerdir. Akışa göre 90 ve 60 açılı karşılıklı iki duvara ripler yerleştirildi, 45 ısılçift elemanı kullanılarak detaylı bir şekilde kanal girişi kanalın 4 duvarının yüzeylerinde meydana gelen bölgesel ısı transferi katsayısı dağılımı araştırılmıştır. Astarita ve Cardone [16] 180 keskin dönüşlü dikdörtgen bir kanalda bölgesel ve kanal boyunca ortalama ısı transferi ölçümü ve kanal yüzeyindeki akışı göstermişlerdir. Astarita ve arkadaşlar [17] rip türbülatörlü 180 keskin dönüşlü kare bir kanalda ısı transferi dağılımının haritasını ve detaylı ölçümleri infrared termografisi tekniği ve ısıtılmış ısı akışı tekniği ile ölçmüşlerdir. Algawair ve arkadaşları [18] karşılıklı iki yüzeye rip yerleştirilmiş U şeklinde ve kare kesitli doğrusal iki kanal için karşılıklı iki ucundan sabit bir soğutma yapıldığında termal büyüklüklerin nasıl değiştiği deneysel olarak araştırılmış ve gösterilmiştir. Salameh ve Sunden [19] U şeklinde bir kanalda 3 farklı durum için (düzgün doğrusal, düzgün bükümlü ve sürtünmeli-ripli dönüşlü bir bölüm) ısı transferi katsayısı ve sürtünme faktörü ölçümleri yapılmıştır. Daha önce yapılan çalışmaların birçoğunda riplerin etkileri teorik ve deneysel olarak araştırılmıştır. Ancak U dönüşlü bir kanaldaki riplerin ve rip açılarının etkisi konusunda çok sınırlı bilgileri vermektedir. Bu nedenle U dönüşlü bir kanal için ısı geçişi ve basınç düşümü ile ilgili daha derin bilgiler gerekmektedir. 2. SIVI KRİSTAL TERMOGRAFİ TEKNİĞİ Sıvı Kristal tekniği yerel ısı transferi katsayısının ölçülmesinde kullanılır. Temel olarak bu teknik yarı sonsuz katı bir maddede kararsız bir boyutlu ısı transferi problemidir. Chyu ve arkadaşları [20] tarafından yarı sonsuz bir katı yüzeyindeki konveksiyon sınır şartı altındaki sıcaklık dağılımı; + h2 2 4 +h (1) 28

Burada T i katı malzemenin ilk sıcaklığı; T r yüzeydeki konveksiyon sıcaklığı; h konvektif ısı transferi katsayısı; k ve α katı malzemenin termal kondüktivitesi ve difüzitesi; t zamandır. Başlangıç sınır şartı y=0 da Tw duvar sıcaklığı olarak alınır ve denklem düzenlenirse; (2) Maksimum ışık etkisi altında sıvı kristal yeşil olduğunda kalibrasyonu yapılan sıcaklığı gösterir. Yüzey boyunca zamana bağlı ısı transferi başladığında maksimum ışık etkisi altında (yeşil olduğunda) kalibrasyon sıcaklık değerleri tespit edilebilir. Bu konularda literatürde çeşitli çalışmalar yapılmıştır, bunlardan bir kaç tane Chyu ve arkadaşları [20] ve Treuren [21]. tarafından yapılan çalışmalarda sıvı kristal metoduyla daha detaylı sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmada ısı transferi katsayısı h bilgisayar programı (LCIA: Liquid Crystal Imaging Analayser) yardımıyla 2 nolu eşitlik kullanılarak elde edilebilir. Bu program (LCIA) Pittsburgh Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü tarafından geliştirilen bir programdır ve kullanım izni vardır. Deneyde gaz türbin kanatları içindeki soğutma kanallarına benzeyen bir model oluşturulmuştur. Modeller U dönüşlü dikdörtgen kesitlidir. U şekildeki dikdörtgen kanallın bir ucundan hava giriş yapılmakta, diğer ucundan hava tahliye için edilmektedir. Kanal uzunluğu 220 mm ve ilk kanalın genişliği 20 mm, diğer kanal genişliği 40 mm ve kanal yükseklikleri 20 mm dir. U dönüşlü kanal türbülatörlü ve türbülatörsüz şekilde tasarlanmıştır. Deney Modelinin 3 boyutlu resmi Şekil 1 de gösterilmiştir. Rip türbülatörler kanal boyunca akış doğrultusuna göre 90 ve 45 olarak 20 mm aralıklarla yerleştirilmiştir. Kullanılan deney modeli Şekil 2 (a), (b) ve (c) de verilmiştir. 3. DENEY DÜZENEĞİ VE DENEY MODELLERİ (a) (b) (a) Düz (b) 90 Ripli (c) 45 Ripli Şekil 2. Deney modelleri. Deney düzeneği şekil 3 de verilmiştir. Deney düzeneği 4 ana bölümden meydana gelmektedir. Birinci bölümde basınçlı hava kaynağı olarak kullanılan kompresör, hava filtresi, havayı ısıtmak için boru içi ısıtıcılar, ısıtıcıyı hassas bir şekilde ayarlayabilmek için ısıtıcıya bağlı bir gerilim ayarlayıcı, borudan gelen havanın debisini ve boru içindeki akışkan sıcaklığını ölçmek için kullanılan bir flowmetre FESTO 6444, basınç ve hava debisini ölçmek için manometre, iki adet selonoid valf ile bypass hattı ve ısıtıcılar ile valflerin bağlı olduğu ve bu valflerin açılıp kapanmasının sağlayan anahtarların bağlı bulunduğu bölüm, test bölümünden önce bulunan ve akışı düzgünleştirmek için kullanılan bir difüzör bulunmaktadır. İkinci bölümde, termal sıvı kristallerin renk değişimlerini kayıt edeceğimiz bir adet DV kamera, iki adet yüksek wattlı ışık kaynağı bulunmaktadır. İyi bir görüntü elde etmek için test bölümünün altı, ışık kaynaklarının üstü ve test bölümündeki parlayan her şey siyah örtü ve özel bir bant ile kaplanmıştır. Üçüncü bölümde, test bölümünün giriş ve çıkış sıcaklıklarını, hava sıcaklığını deney süresince ölçen ve bir bilgisayar yardımıyla kayıt eden veri toplama sistemi (DAQ) ve termoçiftlerden meydana gelmektedir. Buradan alınan verilerle yüzeyin ısı transferi özelliklerini LCIA(Liquid Crystal Imaging Analyzer) yazılımı ile bulmak mümkün olacaktır. Şekil 1. (a) U dönüşlü kanal (b) 3 boyutlu görüntüsü. 29

Şekil 3. Deney düzeneği. Dördüncü bölümde ise, test bölümü bulunmaktadır. Bu bölümde deneyi yapılacak sistemin plexiglassdan (şeffaf) yapılmış modeli ve bu modelin ilgili bölümü termal sıvı kristalle kaplanmıştır. Deneyin belirsizliği Mc-Clintock [22] yöntemi ile elde edilmiştir. Sıvı kristal yöntemiyle ölçülen yerel ısı transferi katsayısı test yüzey, giriş ve çıkış sıcaklığına bağlıdır. Bu sıcaklık ölçümlerininbelirsizlikleri sırasıyla buralarda % 0.5, % 0.3 ve % 0.7 karşılık ± 0.2 C dir. h, lokal ısı geçiş katsayısının belirsizliğe katkıda bulunan diğer faktörler sıvı kristal, belirlenen renge ulaşan sıvı kristal için geçen zaman ve yüzey ısı yayılımını en sıcaklık-renk kalibrasyonu hatalarıdır. Bu üç parametrede de hatalar sırasıyla % 0.5,% 0.4 ve % 1 olarak tahmin edilmektedir. Belirsizliğe katkıda bulunan bir diğer önemli hata yaklaşık % 4 olan hava besleme sistemi, akış hızı veya Reynolds sayısı ölçümündeki hatadır. Tüm bu hataların bileşimi yerel ısı iletim katsayısında %7 belirsizliğe yol açar. 4. DENEYSEL SONUÇLAR ve İRDELEME Deneyler 3 farklı Re sayısında yapılmıştır. Deneysel sonuçların karşılaştırılmalarında giriş kanalındaki Reynolds sayıları alınmıştır. Giriş kanalındaki Reynolds sayıları sırasıyla; 2.2x104, 2.75 x104 ve 3.3 x104 şeklinde ölçümlerden hesaplanmıştır. Şekil 4,5 ve 6 de kanal yüzeyinde meydana gelen ısı geçiş katsayısının dağılımı gösterilmiştir. Şekil 4 de gösterilen dağılım düz kanal içindir. U dönüşün etkisi ile özellikle çıkış kanalı boyunca ısı iletim katsayısının kanal yan duvarında daha arttığı görülmektedir. Kanal geçiş plakası yakınında kanal boyunca ısı iletim katsayısının azaldığı kanal sonunda en düşük seviyelere ulaştığı görülmektedir. Kanal giriş kısmında, giriş kanalı sonunda ve kanal geçiş bölgelerinde ısı transferi katsayısının en yüksek seviyelerde olduğu görülmektedir. Isı iletim katsayısının giriş kanalı boyunca kanal sonuna doğru yükseldiği, çıkış kanalı boyunca çıkışa doğru azaldığı anlaşılmaktadır. U dönüşünün etkisi azaltmak için hem giriş hem de çıkış kanalında 90 ve 45 açılara sahip ripler kullanılmıştır. Şekil 5 ve 6 da bu kanal yüzeylerine ait ısı iletim katsayısı dağılımları gösterilmiştir. Bu dağılımlara bakıldığında riplerin etkisi hem giriş, hem de çıkış kanalında ısı iletim katsayısı dağılımında pozitif etkisi olduğu anlaşılmaktadır. Özellikle çıkış kanalındaki etkisinin daha fazla olduğu görülmektedir Kanal içinde kullanılan riplerin bulunduğu bölgelerde ısı iletim katsayısı en yüksek değerlere ulaştığı Şekil 7, 8 ve 9 da verilen grafiklerden anlaşılmaktadır. Riplerin etkisi özellikle 90 riplerin etkisi giriş ve çıkış kanalı boyunca düz kanalda meydana gelen ısı iletim katsayısı değişimini istenilen şekilde değiştirdiği grafiklerden anlaşılmaktadır. Riplerin etkisi sonucu kanal yüzeyindeki ısı iletim katsayısının daha homojen bir dağılım meydana getirdiği hem grafiklerden hem de ısı iletim katsayısı dağılım şekillerinden anlaşılmaktadır. Reynolds sayısının arttırılması kanal yüzeyindeki ısı iletim katsayısının artmasına neden olduğu Şekil 7,8 ve 9 da verilen grafiklerden tespit edilmiştir. Düz kanaldaki yüzey ısı transferi dağılımı incelendiğinde girişten itibaren kanal boyunca azaldığı Şekil 7 den anlaşılmaktadır. Bu azalma giriş kanalında yaklaşık %80-%70 aralığında olduğu görülmektedir. Ancak kanal geçiş bölgesi duvarında U dönüşün etkisi 30

ile yükselmekte ve %100 e yakın artmaktadır. Çıkış kanalı kanal boyunca tekrar azalmakta ve kanal sonunda en düşük seviyeler ulaşmaktadır. 90 ripli kanalda riplerin etkisi çok net bir şekilde görülmektedir. Özellikle riplerin bulunduğu bölgelerde ani değişimler Şekil 8 de görülmektedir. Ripin akış yönüne göre ön tarafında ısı iletim katsayısı en düşük seviyede olmasına rağmen rip üzerinde bir anda artmakta ve maksimum seviyeye ulaşmaktadır. Ancak rip arkasında tekrar düşerek en düşük seviyeye gelmektedir. Her rip için bu durum aynı şekilde devam etmektedir. Bu durum Şekil 8 de çok net bir şekilde hem çıkış hem de giriş kanalları için görülmektedir. Şekil 4. Düz kanal yüzeyindeki ısı geçiş katsayısı dağılımı. Şekil 7. Kanal boyunca h(kw/m 2 k) ortalama değişimi. Şekil 5. 90 ripli kanal yüzeyindeki ısı geçiş katsayısı dağılımı. Şekil 6. 45 ripli kanal yüzeyindeki ısı geçiş katsayısı dağılımı. Şekil 8. Kanal boyunca h(kw/m 2 k) ortalama değişimi. 31

Şekil 9. Kanal boyunca h(kw/m 2 k) ortalama değişimi. Ripler lineer bir şekilde azalan ortalama ısı iletim katsayısını değiştirmektedirler. Düz kanal ortalama ısı transfer katsayısı 90 ve 45 ripli kanallara göre daha yüksek olduğu ancak 90 ve 45 kanallarda daha homojen bir dağılım gösterdiği anlaşılmaktadır. 45 ripli kanala ait ortalama ısı iletim katsayısı grafikleri incelendiğinde riplerin yüzel ortalama ısı iletim değerlerini daha homojen değiştirdiği anlaşılmaktadır. 45 riplerin kanal yüzeyi ısı transferi katsayısının 90 göre daha homojen bir dağılım etkisi yaptığı görülmektedir. 45 ripli çıkış kanalında düz kanala benzer bir dağılım görülmektedir. Ancak genel olarak bakıldığında yaklaşık %30 oranında ısı iletim katsayısında düşüş görülmektedir. Çıkış kanal ekseni boyunca ripli ve ripsiz kanal orta esenindeki ısı iletim katsayısı değişimi Şekil 10 da Re=27500 için ayrı ayrı gösterilmektedir. Bu grafiklere bakıldığında düz kanala göre 45 ve 90 ripli kanaldaki ısı iletimi katsayısının daha değişken bir dağılım gösterdiği özellikle 90 ripli kanalda riplerin olduğu bölgelerde maksimum ve minimum noktalar meydana getirdiği görülmektedir. Şekil 10 da çıkış kanalı ekseni boyunca üst yüzeyde meydana gelen ısı iletim katsayısı değerleri gösterilmektedir. 90 ve 45 ripli kanallardaki rip aralarındaki ısı iletim katsayıları dalga boylarının hemen hemen aynı olduğu görülmektedir. Şekil 10. Çıkış Kanalı ekseni boyunca h(kw/m 2 K) değişimi : Re=27500. Düz kanalda ise ısı iletim katsayısının kanal ekseni boyunca azaldığı görülmektedir. Grafiklerden rip aralarında ısı iletim katsayısının düz kanaldaki azalma eğilimine göre azalmaya devam ettiği görülmektedir. Şekil 11 de riplerin kanal enine göre etkileri görülmektedir. Ripler kanal içindeki akışa 90 ve 45 derece yerleştirildiği için akışı yönünde bu açılarda değiştirmekte ve Şekil 11 de görüldüğü gibi kanal girişinde kanal yan duvarına doğru, U dönüş sonrası kanal çıkışında kanal ara geçiş parçasına doğru yönlendirme yapmaktadır. Düz kanaldaki ısı iletim katsayısı dağılımına göre ripli kanallarda ısı iletim katsayısının daha homojen olmasına katkı sağladığı görülmektedir. Akışı ısı iletim katsayısının düşük 32

olduğu bölgelere ripler yardımıyla yönlendirmenin mümkün olduğu anlaşılmıştır. Şekil 11. Rip aralarındaki akışkanın hareketi. 5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Kanal geçiş parçası yan duvarından kanal duvarına doğru hareketin gösterimi Bu çalışmada elde edilen sonuçlar aşağıda maddeler halinde belirtilmiştir. a) Reynolds sayısının değişimi kanal yüzeyindeki ısı iletim katsayısının değişimine neden olduğu görülmüştür. b) U dönüşün etkisiyle kanal geçiş parçası yan bölgelerinde akışın kanal yan duvarına doğru yönelmesinden dolayı h katsayısının kanal boyunca azaldığı tespit edilmiştir. Bu durumun yok edilmesi için U dönüş açısı üzerinde çalışma yapılması gerektiği anlaşılmıştır. c) Riplerin bulunduğu bölgelerde ısı transferi katsayısında bir artışın olduğu ve ripler kanal boyunca ısı transferi dağılımının homojenleşmesine katkı sağladığı görülmektedir. Riplerin çoğaltılması bu homojenliğin artmasına neden olacaktır. d) Ripler kanal eninde doğru akışkanı yönlendirdiği ve bunun rip açısı ve rip aralığı ile orantılı bir şekilde olduğu görülmektedir. Düz kanalda ısı iletim katsayısının az olduğu bölgeler için uygun rip açılarıyla ve uygun rip aralıklarıyla ısı iletim katsayısında arttırım sağlanabileceği anlaşılmıştır. e) Kanal içine ripler yerleştirilmesi düz kanala göre ısı iletim katsayısında genel olarak bir azalmaya neden olduğu, ancak kanal yüzeyinde daha homojen bir dağılıma katkı sağladığı anlaşılmıştır. Budan sonraki çalışmalarda riplerin farklı açı, aralık ve şekillerde benzer geometriler kullanarak deneylerin veya teorik çalışmaların yapılmasının bu konuya daha çok katkı sağlayacaktır. Open Access: This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0) which permits any use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author(s) and the source are credited. 6. KAYNAKLAR [1] Uysal, U., Li, P.-W., Chyu, M.K., Cunha, F.J., (2006), "Heat Transfer on Internal Surfaces of A Duct Subjected To Impingement of A Jet Array with Varying Jet Hole-Size and Spacing", Journal of Turbomachinery, 128,158-165 [2] Han, J. C., ve Park, J. S., (1988), Developing Heat Transfer in Rectangular Channels with Rib Turbulators, International Journal Heat Mass Transfer, 31, 1,183-195. [3] Han, J. C., (1984), Heat Transfer and Friction on Channels with Two Opposite Rib-Roughened Walls, ASME Journal Heat Transfer,106,774-781. [4] Han, J.C., Ou S., Park, J.S., ve Lei, C.K., (1989), Augmented Heat Transfer in Rectangular Channels of Narrow Aspect Ratios with Rib Turbulators, International Journal Heat Mass Transfer, 32,1619-1630. [5] Han J.C., Zhang Y.M., ve Lee C.P., (1991), Augmented Heat Transfer in Square Channels with Parallel, Crossed, and V-Shaped Angled Ribs, ASME Journal Heat Transfer, 113,590-596. [6] Han, J.C., ve Zhang, Y.M., (1992), High Performance Heat Transfer Ducts with Parallel, Broken, and V-Shaped Ribs, International Journal Heat Mass Transfer, 35,513-523. [7] Taslim, M.E., ve Wadsworth, C.M, (1997), An Experimental Investigation of The Rib Surface- Averaged Heat Transfer Coefficient in A Rib- Roughened Square Passage, ASME Journal Turbomachinery, 119,381-389. [8] Taslim, M.E., Li T., ve Spring, S.D., (1995), Experimental Study of The Effects of Bleed Holes on Heat Transfer and Pressure Drop in Trapezoidal Passages with Tapered Turbulators, ASME Journal Turbomachinery, 117,281-290. [9] Chandra, P.R., Niland, M.E., and Han J.C., (1997), Turbulent Flow Heat Transfer And Friction in A Rectangular Channel with Varying Number of Ribbed Walls, ASME Journal Turbomachinery, 119,374-380. [10] Wang, L., ve Sunden, B., (2005), Experimental Investigation of Local Heat Transfer in A Square Duct with Continuous and Truncated Ribs, Journal Experimental Heat Transfer, 18,179-197. [11] Tanda, G., ve Cavallero, D., (2001), An Experimental Investigation of Forced Convection Heat Transfer in Channel with Rib Turbulators By Mean of Liquid Crystal Thermography, Experimental Thermal Fluid Science, 26,15-121. [12] Johnson, R. W., ve Launder, B. E., (1985), Local Nusselt Number and Temperature Field in Turbulent Flow Through A Heated Square- Sectioned 33

U Bend, International Journal Heat Fluid Flow, 6,171-180. [13] Chyu, M.K., (1991), Regional Heat Transfer in Two-Pass and Three- Pass Passages with 180 Sharp Turns, ASME Journal Heat Transfer, 113,63-70. [14] Ekkad, S. V., Huang, Y., ve Han, J.C., (1998), Detailed Heat Transfer Distributions in Two-Pass Square Channels with Rib Turbulators and Bleed Holes, International Journal Heat Mass Transfer, 41, 3781-3791. [15] Mochizuki, S., Murata, A., Shibata, R., ve Yang, W.J., (1999), Detailed Measurements of Local Heat Transfer Coefficients in Turbulent Flow Through Smooth and Rib-Roughened Serpentine Passages with A 180 Sharp Bend, International Journal Heat Mass Transfer, 42,1925-1934. [16] Astarita, T., ve Cardone, G., (2000), Thermofluidynamic Analysis of The Flow Near A Sharp 180 Turn Channel, Experimental Thermal Fluid Science, 20,188-200. [17] Astarita, T., Cardone, G., ve Carlomagno, G. M., (2002), Convective Heat Transfer in Ribbed Channels with A 180 Turn, Experiments in Fluids, 33,90-100. [18] Algawair, W., Iacovides, H., Kounadis, D., ve Xu, Z., (2007), Experimental Assessment of The Effects of Prandtl Number and of A Guide Vane on The Thermal Development in A Ribbed Square-Ended U-Bend, Experimental Thermal Fluid Science, 32,670-681. [19] Salameh, T., Sunden, B., (2010), An Experimental Study of Heat Transfer and Pressure Drop on The Bend Surface of A U-Duct, ASME GT2010-22139, in Proceedings of ASME Turbo Expo (2010): Power for Land, Sea and Air GT2010, Glasgow, UK. [20] Chyu, M. K., Ding, H., Downs, J. P., ve Soechting, F. O., (1998), Determination of Local Heat Transfer Coefficient Based on Bulk Mean Temperature Using a Transient Liquid Crystals Techniques, Exp. Therm. Fluid Sci., 18,142 149. [21] Van Treuren, K. W., Wang, Z., Ireland, P. T., ve Jones, T. V., (1993), Detailed Measurements of Local Heat Transfer Coefficient and Adiabatic Wall Temperature Beneath an Array of Impinging Jets, ASME J. Turbomach., 16,369 371. [22] Kline, S. J., ve McClintock, F. A., (1953), Describing Uncertainties in Single- Sample Experiments, Mech. Eng. Am. Soc., 75,3 8. ÖZGEÇMİŞLER Y. Doç. Dr. Ünal UYSAL!988 Yılında YTÜ Kocaeli Müh.Fakültesi Makina mühendisliği Bölümünden Mezun oldu. Kocaeli Üniversitesi Müh.Fak. Makina Müh. Bölümünde 1989 yılında Arş. Görevlisi olarak göreve başladı. 1995 yılında Sakarya Üniversitesi Müh.Fak. Makina Müh. Bölümünde Arş.Görevliliğine devam etti. 1996 Yılında Doktorasını tamamladı. 1997 Yılında Y.Doç.Dr. olarak görevine devam etti. 2001-2004 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri Pittsburgh Üniveristesinde misafir araştırmacı olarak çalıştı. Halen Sakarya Üniversitesinde görevine devam etmektedir. Y. Doç. Dr. Yüksel KORKMAZ 1991 yılında YTÜ Kocaeli Mühendislik Fak. Makina Bölümü nden mezun olduktan sonra 1993 yılında Kocaeli Üniversitesinde araştırma görevlisi olarak göreve başladı. 2001 yılında Sakarya Üniversitesinde doktora tezini tamamlayarak doktor ünvanını aldı. Halen Sakarya Üniveristesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliğinde Öğretim üyesi olarak görevine devam etmektedir Nedim SÖZBİR 1986 yılında Yıldız Teknik Üniversitesi Kocaeli Müh. Fak. Mak. Müh bölümünde ve 1991 yılında da Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Müh. EABD Yüksek Lisans yaptı. 1995 yılında İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makina Müh. EABD doktora yaptı. Doktora tez çalışmasını 1994-1995 yılları arasında Miami Üniveritesi Mak. Müh. Bölümünde Prof. Dr. Sadık KAKAÇ ile yaptı. 2000-2004 yılları arasında Carnegie Mellon Üniversitesi Mak. Müh. Bölümünde Misafir Öğretim Üyesi olarak görev yaptı. 2006-2007 yılları arasında Thales Alenia Space, Fransa firmasında Uydu Termal Kontrol konusunda çalıştı. 2006 yılında itibaren Ulaştırma Bakanlığı Türksat A.Ş de Uydu Montaj, Integrasyon ve Test ve Uydu Tasarımı konularında danışman olarak görev yapmaktadır. 1995 yılından itibaren Sakarya Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümününde Öğretim Üyesi olarak çalışmaktadır. Ahmet Hakan HIRCA 2013 yılında Sakarya Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü nden lisans diploması aldı. Sakarya Üniversitesi Enerji Teknolojileri Takımı Başkanlığını yaptı. Halen Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü Enerji EABD'nda yüksek lisans eğitimi almaktadır. 34