Türbülanslı akışta ondüleli kanallarda akış ve ısı transferi karakteristikleri

Yatay paralel iki plakanın alt ve üst yüzeylerine akış yapısını bozmak için V şeklinde ondüleler yerleştirilmiştir. V şeklindeki ondülelerin ısı transferi ve akış karakteristiklerine etkilerini inceleme için hem sayısal hem de deneysel bir çalışma yapılmıştır. Kanalın alt ve üst cidarlarının sıcaklığı 400 K 'de sabit tutulurken, akışkanın 300 K'de sisteme girdiği kabul edilmiştir. Ayrıca bu aralıkta akışkanın faz değiştirmediği kabul edilmiştir. V şeklindeki ondülelerin yükseklikleri H=15 mm alınmıştır ve tepe açıları β = 60°, 100° ve 140° olmak üzere üç farklı açıda değiştirilmiştir. Türbülanslı akış için Reynolds sayısı 10000, 15000 ve 20000 değerleri alınmıştır. Sonuçların karşılaştırması amacıyla aynı Reynolds sayısı değerleri düz plaka için tekrarlanmıştır. Çalışmanın sayısal kısmında hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği analiz programı kullanılmıştır. Sayısal çalışmanın ilk kısmında süreklilik, momentum ve enerji denklemleri beraber ele alınmıştır. İkinci aşamada ise enerji denklemi çözülmeden bahsedilen denklemlerle yalnızca akış karakteristikleri saptanmıştır. Çalışmanın deneysel kısmında ise su tünelinde Parçacık Görüntülemeli Akış Ölçümü yöntemi ile akış karakteristikleri elde edilmiştir. Sonuç olarak kanala ondüle yerleştirilmesi ile ısı transferi düz plakaya göre önemli oranda arttırdığı görülmüştür. Ayrıca Reynolds sayısının artması ile gerçekleşen ısı transferi de artmıştır. Ayrıca Reynolds sayısının artışı ile yüzey sürtünme katsayısı değerlerinin azaldığı saptanmıştır.