Oluklu kanalda salınımlı akışta ısı transferinin incelenmesi

Bu çalışma, dikdörtgen oluklu bir kanalda sabit ve salınmlı akışın, Reynolds sayısının 2x103≤Re≤6.5x103 aralığı için hidrodinamiğini ve ısı transferini sunmaktadır. Alt duvar kaydırılarak üç farklı oluklu kanal konfigürasyonu oluşturulmuştur. Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçümü (PIV) yöntemi hidrodinamik inceleme için kullanılmıştır. Akım çizgileri, hız vektörleri, girdap konturları, kütlesel akış hareketlerini ve akış yapılarını ortaya çıkarmak için çizilmiştir. Sonuçlar, oluk ve ana akım etkileşiminin düşük Reynolds sayılarında zayıf olduğunu, ancak Reynolds sayısı arttıkça daha iyi hale geldiğini göstermiştir. Salınımlı akış, ana akımın oluk içine nüfuz etmesini önemli ölçüde güçlendirmiştir, ancak salınım frekansı bu fenomen üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Ayrıca, türbülans istatistiklerini belgelemek için Reynolds gerilimi ve çalkantıların karelerinin karekök ortalamaları sunulmuştur. Isı transferi deneylerinde, oluk ana akım etkileşiminin iyileştirilmesinin ve türbülans karışımının artmasının olumlu etkileri gözlenmiştir. Isı transferi iyileştirilmesi ve basınç düşüşü arasındaki ilişki, termal performans faktörü hesaplanarak dikkate alımıştır. Salınımlı akış, ek ısı transferi artışına neden olmuştur. Ancak bu yöntem düşük Reynolds sayılarında daha etkilidir. Kanalın alt duvarının kaydırılmasının akış ve ısı transferi üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Deneysel bölüme ek olarak, sabit akışta oluk en boy oranının etkisini incelemek için sayısal bir çalışma yapılmıştır ve optimum en boy oranı sunulmuştur.