Çarpan jetlerde ısı-kütle transferi analizi

Isı transfer katsayısının tespitinin zor olduğu durumlarda, bilhassa cidar-iletim hatalarının önüne geçmek amacıyla, ölçüm için yüksek teknolojilerin kullanılması gerekebilmektedir. Bu durum ölçüm maliyetlerini çok yükseğe çıkarmaktadır. Fakat özellikle son yıllarda ısı transfer katsayısı tespiti için farklı yöntemler uygulanmaktadır. Bu tez çalışmasında da, endüstriyel pek çok alanda kullanılan ve yüksek ısı ve kütle transferi kabiliyetine sahip olan çarpan jetlerde, son yıllarda geliştirilen yöntemlerden biri olan ve kütle transfer tekniğini esas alan naftalin süblimleşme tekniği kullanılmıştır. Naftalin kendisine ait özel kokusu olan, parlak kristal yapılı beyaz renkli bir bileşiktir. Organik yapıdadır ve organik kimyanın aromatik bileşikler sınıfına girer. Süblimleşme özelliği olan naftalinin sıvı formu bulunmamaktadır ve naftalin süblimleşme tekniği doğru ölçümler elde etmemizi sağlar. Fakat yöntemin doğru sonuçlar vermesi için katı naftalinin yoğunluğu, doymuş buhar yoğunluğu/basıncı ve havadaki kütle difüzyon katsayısı/Schmdit sayısının doğru tespit edilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışması için oluşturulan deney düzeneği, Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü Akışkanlar Mekaniği laboratuvarında kurulmuş olup, bir sehpa üzerine yerleştirilmiş hassas bir terazinin üzerinde yer alan naftalin tabletleri ve ona çarptırılan ısıtılmış hava jetinden oluşmaktadır. Yapılan çalışmalar neticesinde, kütle kaybı ölçümü için deneyden önce ve sonra tartımı yapılan numunelere ait kütle farkları ve bu esnada geçen süre göz önüne alınarak hesaplanılan süblimleşme miktarlarının ardından görülmüştür ki, jet çıkış sıcaklığının değişimi arttıkça kütle transferi de ısı transferi de aynı oranda artmıştır. Reynolds sayısının artımı ise hem kütle transferini hem de ısı transferini arttırıcı yönde etki etmiştir.