Çarpan jetlerde üçgen jet yönlerinin farklı hedef malzemeler üzerindeki etkisinin nümerik incelemesi

Abstract

Bu çalışmada, çarpan jetlerin üçgen jet deliklerinin farklı açılarda ve farklı hedef plaka malzemelerindeki ısı geçişi performansına etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Bu sayısal analizler Ansys Fluent versiyon 19.2 kullanılarak yapılmıştır ve analizlerde kullanılan türbülans modeli SST k-ω türbülans modelidir. Bu tezde ilk olarak çarpan jetlerle ilgili genel bilgiler verilmiştir. Daha sonrasında literatürde var olan çalımalar ele alınarak yapılan çalışmanın literatüre katkısı incelenmiştir Çalışmanın üçüncü bölümünde sayısal analizlerde kullanılan matematiksel hesaplamalar, analizlerde kullanılan türbülans model, ağ bağımsızlığı, analizlerin doğrulanması ve çözüm adımları verilmiştir. Tezin dördüncü bölümünde analiz bulguları, farklı Re sayılarına göre, farklı jet plaka tiplerine göre ve farklı hedef plaka malzemelerine göre belirtilmiştir. Son bölümde bu çalışmadan çıkarılan sonuçlar incelenmiştir. Üçgen jet açılarının hedef plaka üzerindeki ortalama Nu sayısı üzerinde bir değişime neden olmadığı fakat yerel Nu sayıları üzerinde hatırı sayılır miktarda bir değişime neden olduğu görülmüştür ve bakır ve alüminyum hedef plaka malzemelerinde en yüksek Nu sayıları elde edilmiştir.

In this study, the effects of impinging jet’s triangular jet holes orientations on different target plate material’s heat transfer performance are numerically investigated. These numerical analyses were performed using Ansys Fluent version 19.2 and the turbulence model used in the analyses is the SST k-ω turbulence model. In this thesis, firstly, general information about the impinging jets is given. Afterwards, the studies in the literature are discussed and the contribution of this study to the literature is examined. In the third part of the study, mathematical calculations used in numerical analysis, turbulence model used in analysis, mesh independence, verification of analysis and solution steps are given. In the fourth part of the thesis, the analysis findings are stated according to different Re numbers, different jet plate types and different target plate materials. In the last section, the conclusions drawn from this study are examined. It was observed that the triangular jet angles did not cause a change on the average Nu number on the target plate, but caused a considerable change on the local Nu numbers, and the highest Nu numbers were obtained in the copper and aluminium target plate materials.