Abstract:

Bu çalışmada içerisinde akışa dik yönde 9 adet kare şeklinde boşluklar olan kanaldaki akış etkileri incelenmiştir. Kare şeklindeki boşluklar kanalın tam merkezine yerleştirilmiştir. Çalışma üç boyutlu olarak incelenmiştir. Kare boşluklar için blokaj oranları (en/boy) 1 olarak seçilmiştir. Kullanılan her bir kare boşluğun kenar uzunluğu 4s, boşlukla cidar arası mesafe s, boşluklu kısmın et kalınlığı w = s/2, kanal genişliği ve yüksekliği D = 16s, kanal boyu 200s, kanal girişinden kare boşluklu kısma kadar olan mesafe 100s, kare boşluklu kısımdan kanal çıkışına kadar olan mesafe 100s olarak alınmıştır. Reynolds sayısının 1000 değeri için laminer çalışılmıştır. Akışkan olarak 30o C’de hava kullanılmıştır. Boşlukların olduğu yüzeyler 50o C sabit cidar sıcaklığındadır. Modelleme ve çözüm işlemi için Ansys Cfx yazılımı kullanılmıştır. Çalışmada 22747 düğüm, 115742 eleman kullanılmıştır. Süreklilik, x, y, z momentum ve enerji denklemleri için yakınsama değeri 1x10-6 olarak alınmıştır. Çalışma sonucunda engel boyunca hız, basınç ve sıcaklık değerleri incelenmiştir. Özellikle kare boşluklu kısımlarda ve sonrasında bu etkilerin daha belirgin olduğu izlenmiştir. Boşluklu kısımda yaşanan ani daralma ve hemen sonrasında ani genişleme akışın yapısını oldukça değiştirmiştir. Ardından oluşan girdaplar ve kararsız akıştan dolayı akışın üniform hale daha geç ulaştığı görülmüştür. Boşluklu kısımlardan sonra 100-300 mm sonrasında boşluklu kısmın hız, basınç ve sıcaklık değerleri üzerindeki etkisinin oldukça azaldığı görülmüştür. Hız değerleri incelendiğinde laminer hız profilinin boşluklu kısımdan yaklaşık 300 mm sonrasında üniform hale geldiği görülmüştür. Basınç değerlerinde yaklaşık 400 mm ve sıcaklık değerlerinde 70 mm ve sonrasında boşluk etkilerinin tamamen azaldığı görülmüştür.

Keywords: