Mini/mikro kanallarda ısı transferinin ve basınç düşüşünün hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile modellenmesi

Bu çalışmada, üç farklı çap ölçüsünde paslanmaz çelik ve Poly Ether Ether Ketone (PEEK) olmak üzere iki farklı malzemeden üretilmiş mini/mikro kanallar beş farklı hacimsel debi değerinde saf su kullanılarak daha önce gerçekleştirilmiş olan deneysel çalışmanın verileri referans alınarak, teorik hesaplamaları gerçekleştirilmiş daha sonra hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) programı ile bilgisayar destekli analizi gerçekleştirilmiştir. Deneysel ve HAD analizleri ile ısı transferi, basınç düşüşü, Nusselt sayısı, ısı taşınım katsayısı incelenmiştir. Gerçekleştirilen deneysel ölçümler ve sayısal analiz sonuçlarına göre, deneysel çalışmada en yüksek ısı transfer değeri 750μm çaplı paslanmaz çelik mini/mikro boruda 40,60 Watt, en yüksek basınç kaybı değeri ise 16,11 bar olarak 400 μm çaplı paslanmaz çelik mini/mikro boruda elde edilmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemiyle gerçekleştirilen analizlere göre en yüksek ısı transfer değerleri laminer akış rejimine göre gerçekleştirilen analiz sonuçlarına göre 32,4 Watt, türbülanslı akış rejimine göre gerçekleştirilen analiz sonuçlarına göre ise 73,88 Watt olarak 400 μm çaplı paslanmaz çelik mini/mikro boruda elde edilmiştir. HAD analizlerine göre en yüksek basınç kaybı değerleri, laminer akış rejimine göre gerçekleştirilen analizler sonucunda 3,59 bar, türbülanslı akış rejimine göre gerçekleştirilen analizler sonucuna göre ise 25,65 bar olarak 400μm çaplı paslanmaz çelik mini/mikro boruda elde edilmiştir.