Periyodik olarak tam gelişmiş türbülanslı akış ve ısı transferinde realızable k-epsilon türbülans modelinin performansının incelenmesi

Bu tez çalışmasında, akış kesit alanı periyodik olarak değişen bir kanaldaki türbülanslı akış ve ısı transferi problemi iki farklı türbülans modeli kullanılarak elde edilen çözümler deneysel verilerle karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Bunun için ANSYS Fluent 12.1 CFD paket programı kullanılmıştır. Periyodik tam gelişmiş akış koşulu, akış doğrultusunda kanalın ısıtılan alt duvarına bitişik olarak tanımlanmış periyodik engeller ile sağlandı. Bunun için çalışmalar üç boyutlu olarak oluşturulmuş bir periyotluk çözüm geometrisinde ele alınmıştır. Akışkan hava için, akış doğrultusunda periyodik, engellerin bulunduğu alt duvarda sabit ısı akısı ve diğer duvarlarda adyabatik sınır koşulları altında gerçekleştirildi. Zaman ortalamalı hareket denklemlerinin (RANS) çözümünde, katı sınırda iyileştirilmiş yakın duvar bölgesi modelikullanılarak Standart k–epsilon ile Realizable k–epsilon olmak üzere iki farklı türbülans modeli için ayrı ayrı çözümler yapılmış ve elde edilen sonuçlar irdelenmiştir. Çalışmada elde edilen sayısal sonuçlarla literatürden gelen deneysel verilerin genelolarak uyum içinde olduğu görülmektedir. Görülen bazı uyumsuzlukların daha çok akışın yüzeyden ayrılıp tekrar birleştiği ve geri dönüş akışlarının bulunduğu engelden sonraki zayıf akım bölgesinde oluştuğu görülmektedir. Realizable k–epsilon model akışın engelden sonra yüzeye yeniden tutunma mesafesini daha doğru hesapladığı ve engelden sonraki zayıf akım bölgesinde standart k–epsilon modeline göre nispeten fiziksel olarak daha gerçekçi sonuçlar verdiği görülmüştür.