Soğutulan ve/veya ısıtılan hacimlerde hız ve sıcaklık alanlarının incelenmesi

Bu doktora tez çalışmasında, ısıtılan kübik hacim içinde hız ve sıcaklık alanları, sayısal vedeneysel olarak incelenmiştir.Bu tez çalışmasının sayısal kısmında dört ayrı problem için sayısal çözüm yapılmıştır.Yandan ısıtılan kapalı hacim, alttan ısıtılan kapalı hacim, doğal taşınım ile aynı yöndezorlanmış taşınım ve doğal taşınımın tersi yönünde zorlanmış taşınım olmak üzere dört ayrıproblem sayısal olarak çözülmüştür. Her bir problemde elde edilen sayısal sonuçlara göre,boyutsuz bileşke hız, boyutsuz yatay hız, boyutsuz düşey hız değerleri verilmiştir. Kapalıhacmin üç ayrı kesiti için boyutlu yatay ve düşey hızlar sunulmuştur. Ayrıca sıcaklık haritalarıçıkarılmış, yine hacmin üç ayrı kesiti için boyutlu sıcaklık değişim grafikleri çizilmiştir.Sayısal çalışmaların sonunda yandan ısıtılan kapalı hacim problemi için ısı geçişi korelasyonuverilmiştir. Sayısal çalışmalar için Fluent 6.0 CFD programı kullanılmıştır.Tez çalışmasının deneysel kısmı iki bölüme ayrılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, dört ayrıproblem için deneysel hız ölçümleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar, sayısal çalışmalardakabul edilen sınır şartlarında gerçekleştirilmiştir. Hız ölçümleri için PIV (Particle ImageVelocimetry) sistemi kullanılmıştır. PIV sistemi, akım çizgilerini bozmadan ölçüm yapan vebir düzlemdeki hız vektörlerini kısa sürede veren bir ölçüm sistemi olması nedeniyle tercihedilmiştir. Hacim içinde gerçekleşen küçük hızların ölçülmesinde PIV sisteminin güvenirliliğiüzerine çalışılmış, ölçme sisteminin doğru sonuçlar verdiği gösterilmiştir. Çalışmanın bukısmında, ölçümler sonucunda elde edilen boyutsuz bileşke hız, yatay ve düşey hızlarverilmiştir. Yine hacmin üç ayrı kesiti için boyutlu yatay ve düşey hız dağılımlarısunulmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında toplam 100 adet J tipi termo-eleman ile sıcaklıkölçümü yapılmıştır. Ölçümler sonucunda dört ayrı problem için kapalı hacim içi boyutsuzsıcaklık dağılımları verilmiştir. Sayısal çalışma sonucu elde edilen sıcaklık haritalarının,deneysel olarak da incelenmesi sağlanmıştır.Tez çalışmasının son kısmında, sayısal ve deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Hız ve sıcaklıkdağılımları için, sayısal ve deney sonuçlarının uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca sayısalelde edilen ısı geçişi korelasyonun, literatürdeki benzer çalışmalar ile karşılaştırmasıyapılmıştır. Korelasyonun literatürle uyumlu olduğu görülmüştür.Anahtar kelimeler: Isıtılan kübik hacim içi hız dağılımı, ısıtılan kübik hacim içi sıcaklıkdağılımı, PIV hız ölçme sistemi, kübik hacim içi doğal taşınım.JÜRİ:1. Prof. Dr. Oktay ÖZCAN (Danışman) Kabul Tarihi: 01.09.20062. Prof. Dr. İsmail TEKE Sayfa Sayısı:1683. Prof. Dr. Seyhan ONBAŞIOĞLU