Gözenekli Düz Bir Yüzeye Çarpan Jetin Sayısal Olarak İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, gözenekli malzeme ile kaplanmış sabit sıcaklıkta tutulan düz levha üzerine çarpan jetin akış ve ısı transferine etkileri nümerik olarak incelenmiştir. Birbirine paralel olarak duran, iki yatay levhadan biri olan alt levha, gözenekli bir tabaka ile kaplanmış ve üst levhanın ortasında bulunan lüleden çıkan hava jeti alt levhaya çarptırılmıştır. Gözenekli tabakanın katı matrisi ile akışkan arasında yerel ısıl denge olduğu kabul edilerek, laminar ve kararlı rejim için çözümler yapılmıştır. Gözeneklilik, gözenekli tabakanın kalınlığı ve jet Reynolds sayısının farklı değerlerinde simülasyonlar yapılarak, bu parametrelerin yerel Nusselt sayısı’na (Nu) etkileri analiz edilmiştir. Sonuçlar, yatay (x) yönde; yerel Nu sayıları ve sıcak alt levhadan olan ısı akıları, gözenekli tabaka bulunmayan durum ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Analizler için yazılım paketi olan ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Sonuçlar, sıcak levha yüzeyinin gözenekli tabaka ile kaplandığı durumlarda, gözenekli malzemenin belirli gözeneklilik ve kalınlık değerleri aralığında olması halinde, ısı transferinin gözenekli tabaka kullanılmayan duruma göre daha etkin olduğunu göstermiştir.