Gözenekli ortamdaki ısı transferinin fraktal yapılarla modellenmesi

Isı geçiş problemlerinde ısı iletim katsayısı önemli rol oynamaktadır. Heterojen veya kompozit malzemelerin etkin ısı iletim katsayısının modellenmesi, ısı transfer uygulamalarında ilgi duyulan bir alandır. Literatürde etkin ısı iletim katsayısının modellenmesi için geliştirilen çok sayıda eşitlik bulunmaktadır. Gözenekli ortamda birçok fraktal model için sonlu farklar ve sonlu elemanlar yöntemiyle ısı iletimi simülasyonu yapıldı. Katının ısı iletim katsayısı, akışkanının ısı iletim katsayısı, gözeneklilik, gözeneklerin boyutu ve dağılımının gözenekli ortamlarda etkin ısı iletim katsayısına etkisi detaylı bir şekilde analiz edildi. Hesaplanan sonuçlar etkin ısı iletim katsayısının; katının ve akışkanın ısı iletim katsayılarına gözenekliliğe bağlı üstel bir fonksiyon olduğu görüldü. Fraktal gözenekli ortamların etkin ısı iletim katsayısı belirlemede gözeneklilik çok önemli bir faktördür ama gözeneklerin büyüklüğü ve dağılımı özellikle daha büyük gözenekler önemli etki yapmaktadır. Etkin ısı iletim katsayısının değerleri sonlu farklar ve sonlu elemanlar yöntemlerinde elde edildi. Literatürdeki deneysel formüller ile sayısal sonuçlar karşılaştırılarak sonuçlar doğrulandı.Anahtar Kelimeler: Etkin Isı İletim Katsayısı, Fraktal Model, Gözeneklilik