Tek silindir ile farklı görünüm oranlarına sahip elipsler etrafındaki blokajlı laminer akışta momentum ve termal mekanizmaların nümerik incelenmesi

Dairesel silindir etrafındaki akışlar uzun yıllardır çalışmalara konu olmuş, kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Diğer yandan özellikle düşük Reynolds sayılarında eliptik silindirler üzerindeki akış ile ilgili çalışmalar kısıtlıdır. Literatürdeki bu boşluğa kaynak sağlayabilmek amacıyla görünüm oranı (GO) 0,33 ≤ GO ≤ 1 arasında ve blokaj oranı 0,333≤ BO ≤0,8 arasında değişen farklı senaryolarda hidrolik çapa bağlı Re=40'da,sıkıştırılmaz, laminer, sürekli ve iki boyutlu akış için blokaj ve görünüm oranının akış yapısı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sınırlandırılmış akış durumunda silindirler paralel duvarların arasına simetrik olacak şekilde yerleştirilmiştir. Belirlenen sınır şartları altında Navier-Stokes ve enerji denklemleri Ansys-CFX 16.0 yazılımı ile çözdürülmüştür. Farklı senaryolar üzerinden yapılan analizler sonucunda statik basınç, yüzey kayma gerilmeleri, Nusselt sayıları, ayrılma açıları, basınç katsayıları, sürtünme katsayıları, boyutsuz hız ve sıcaklık değerleri hesaplanmıştır. Bunun yanında blokaj ve görünüm oranının hidrodinamik ve termal parametreler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Görünüm oranının sabit kalıp blokaj oranının arttığı senaryolarda blokaj oranının artması ile girdap boyutunun küçüldüğü ve bazı durumlarda oluşmadığı görülmüştür. Blokaj oranına bağlı olarak girdap görülmeye başlandığı görünüm oranı farklılık göstermesine karşın tüm blokaj oranları için GO=0,46 ve GO=0,33 için girdap oluşumu gözlenmemiştir. Bu sonuç girdap oluşumu için 0,46< 𝐺𝑂 < 0,6 aralığında kritik bir değerin olduğunu göstermiştir.