| dc.description.abstract | Geriye dönük adım akışı, hem teorik hem de mühendislik uygulamalarının gelişiminde önemli
olan bir ayrılmış akış modelidir. Geriye dönük adım akışının çeşitli uygulamaları, büyük
hücum açısında kanat uçlarında, hız kesici kanat akışlarında, bir aracın arkasındaki ayrılma
akışında, bir yoğuşturucu/yakıcının içi veya bir motorun giriş tüneli akışında ve ayrıca bir
tekne veya binanın etrafındaki akış gibi günlük yaşantımızda bulunabilir. Bununla birlikte, bu
bölgelerin kontrolü, ısı ve kütle transferi miktarını artırmak için oldukça önemlidir. Düşük
Prandtl sayılı sıvı metaller, yüksek ısıl yayılımları nedeniyle hava veya su ile
karşılaştırıldığında daha büyük ısı akıları sağladıkları için son yıllarda artan bir ilgi
kazanmışlardır. Dahası, bu akışkanlar yüksek sıcaklıklara dayanabilmektedirler. Bu
sebeplerle, sıvı metaller ısı transferi ve ısı depolanması için nükleer teknolojide ve
yoğunlaştırılmış güneş uygulamalarında göz önüne alınmaktadır. Bu çalışmada, akış ayrılması
ve yeniden birleşmesinin etkisini incelemek amacıyla dikey olarak konumlandırılmış geriye
dönük adım akışı geometrisinde 3h/4 ve h olmak üzere farklı pah uzunluklu adım köşe
yapılarının pahsız (normal) geometriye göre ısı transferi ve akış karakteristikleri bir sıvı metal
olan sıvı sodyumun kullanılmasıyla su ile karşılaştırılarak sayısal olarak incelenmiştir.
Akışkanların kanala giriş sıcaklığı 423 K iken, geriye dönük adımın sabit duvar yüzey
sıcaklığı 436.5 K‘ dir. Geriye dönük adımın arkasındaki duvarlardan biri sabit sıcaklıkta
tutulurken diğerleri adyabatiktir. Çalışmanın sonuçları, üç boyutlu ve zamandan bağımsız
olarak korunum denklemlerinin k-ε türbülans modelli, Boussinesq yaklaşımıyla ANSYSFLUENT
bilgisayar programıyla çözülmesiyle elde edilmiştir. Geriye dönük adımın
genişleme oranı 1.5’ dir. Çalışma, 5000 ve 10000 olmak üzere farklı Reynolds sayılarında
gerçekleştirilmiştir. Sunulan çalışma, literatürde bulunan çalışmanın sayısal sonuçlarıyla
karşılaştırılmış olup birbirleriyle uyumlu ve kabul edilebilir oldukları görülmüştür. Sonuçlar,
Nu sayısı, akışkan sıcaklık, türbülans kinetik enerji ve basınç değişimleri olarak sunulmuştur.
Ayrıca, geriye dönük adım akışı geometrisinde, sıcaklık, hız ve akım çizgisi dağılımları
görselleştirilmiştir. Re=10000 için sıvı sodyum akışında pahsız (normal) geometrinin
ortalama Nu sayısı değerinin, h pah uzunluklu geriye dönük adım geometrisinden %5.2 daha
fazla olduğu bulunmuştur. | tr |
