U dönüşlü bir kanal içerisindeki engellerin ısı transferine etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Son zamanlarda U-dönüşlü kanalda ısı transferi iyileşmesi önemli bir konu haline gelmiştir. Bu tür tasarımlar, gaz türbini kanatlarının iç yüzey soğutulması ve elektronik ekipman soğutma sistemlerinde kullanılmaktadır. Yapılan tezde, U-dönüşlü bir kanalda yerel ve ortalama ısı transferi farklı engellerle deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde kullanılan ısıtıcı plaka paslanmaz çelik folyodan üretilmiştir. Folyo, sabit bir ısı akısının yüzeye uygulanması için yüksek akım DC güç kaynağı vasıtasıyla elektrikle ısıtılmıştır. Isı transfer katsayısı, ısıtıcı bölümün alt kısmında kanala dikey olarak yerleştirilmiş bir termal kamera yardımıyla ölçülmüştür. Reynolds sayısının 4982-40358 aralığında dönüş bölgesinin 5 farklı noktasındaki yerel Nusselt sayısı ve sürtünme katsayısı değişimleri incelenmiştir. U-dönüş kanalın, en-boy oranı (AR), 1 ve hidrolik çapa (Dh) ise 50 mm'dir. Bu çalışmada üç farklı engel kullanılmıştır. Kanal genişliğinin kanal yüksekliğine oranı W/H=1 ve kullanılan engellerin iç duvara olan mesafenin (c) engel yüksekliğine (W) oranı c/W=0, 0,2 ve 0,4 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda, boş kanala göre dönüş bölgesinde engellerin etkisine bağlı olarak önemli derecede ısı transferi artışı sağladığı görülmüştür. Engellerin c/W=0 olduğu durumda, c/W=0,2 ve 0,4 olduğu durumlara göre daha iyi bir ısı transferi sağladığı, tüm engellerin basınç düşüşü etkileri neredeyse benzer bir dağılım gösterdiği görülmüştür.