Eliptik kesitli bir kanal içerisindeki ısı transferinin türbülanslı koşullar altında ve nano-akışkan kullanımıyla beraber sayısal olarak incelenmesi

Bu çalışmada, a / b oranları değişen eliptik kesitli kanal içerisindeki zorlanmış taşınım ve ısı transferi türbülanslı akış koşullarında nümerik olarak incelenmiştir. Kanal duvarına sabit yüzey sıcaklığı sınır şartı uygulanmıştır. Genel olarak hidrodinamik ve ısıl olarak gelişmiş olan türbülanslı akış şartları kararlı rejim koşullarında incelenmiştir. Tam türbülanslı akış koşullarını elde edebilmek için çalışma, 10000 ile 100000 aralığındaki farklı Reynolds Sayılarında gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde akışkan olarak su kullanılmıştır. Nümerik analizler ANSYS Fluent 17.0 paket programında yapılmıştır. Nümerik analizler sonucu elde edilen ortalama Nusselt sayıları ve ortalama sürtünme faktörleri literatürde bulunan başka bağıntılar ile kıyaslanmıştır.Çalışmanın ikinci kısmında, akışkan olarak Al2O3 / Su nanoakışkanı kullanılıp, tüm hesaplamalar tekrar edilmiştir. Nanoakışkanın ortalama Nusselt sayısını önemli ölçüde arttırdığı görülmüştür. Ancak nanoakışkan kullanımı içerideki basınç düşümünü de arttırmıştır. Dolayısıyla sürtünme katsayısında da artışa sebep olmuştur. Çalışma sonucunda, nanoakışkan kullanımıyla beraber ortalama Nusselt sayısı tüm modellerde %13 artmıştır. Öte yandan sürtünme katsayısı da aynı şekilde yaklaşık olarak % 1.7 artmıştır. Eliptik kanal için değişen a / b oranlarının ortalama Nusselt sayısı ve Darcy friction factorleri için önemli bir etkisi olmadığı görülmüştür. Ayrıca ortalama Nusselt sayısı için, 𝑁𝑢=𝑎1 ×𝑅𝑒𝑏1 ve ortalama Darcy sürtünme faktörü için 𝑓=𝑎2×𝑅𝑒𝑏2 formunda bağıntılar tüm modeler için elde edilmiştir.