Bir yüzeyi ısıtılmış kısmi açık hacimlerden doğal konveksiyonla olan ısı transferinin sayısal incelenmesi
Numerical analysis of natural convection heat transfer from partially open cavities heated at one wall
Yazar: SERHAT BAYSAL
Danışman: PROF. DR. ŞENOL BAŞKAYA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
BİR YÜZEYİ ISITILMIŞ KISMİ AÇIK HACİMLERDEN DOĞALKONVEKSİYONLA OLAN ISI TRANSFERİNİN SAYISAL İNCELENMESİ(Yüksek Lisans Tezi)Serhat BAYSALGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜOcak 2006ÖZETElektronik ve mikro-elektronik sistemlerin güvenli çalışması ve uygun tasarımıiçin ısı transferinin oldukça büyük önemi vardır. Bu parçaların performanslarısıcaklığa bağlı olduğu için soğutulmaları hem performanslarını hem deboyutlarını etkilemektedir. Özellikle son yıllarda, elektronik elemanlardan ısıtransferi üzerine dikkate değer sayıda araştırma yapılmaktadır. Bu çalışmada,bir yüzeyi ısıtılmış, kısmi açık hacimlerden doğal konveksiyonla olan ısıtransferi sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı, sürekli şartlardaısıtılan hacimde meydana gelen doğal konveksiyonla ısı transferinin, üstten veortadan açık konumlarda olmak üzere, farklı ısı akılarında (qâ³), farklı açıklıkoranlarında (AO), farklı eğim açılarında (Î¸) ve farklı geometrik oranlarda (GO)Î¸araştırmaktır. Bu amaçla, kütlenin, momentumun ve enerjinin korunumunutemsil eden denklemler uygun sınır şartları kullanılarak PHOENICS paketprogramından faydalanılarak çözülmüştür.Elde edilen sonuçlara göre açıklık oranının artması ve bununla birlikte eğimaçısının azalması ile ortalama boyutsuz ısı transfer katsayısının arttığı,ortalama yüzey sıcaklığının azaldığı görülmüştür. En iyi ısı transferinin,Â°geometrik oranın maksimum, açıklık oranının 0,75 ve eğim açısının -10Â°' deelde edildiği görülmüştür.Bilim Kodu : 914.1.065Anahtar Kelimeler : Doğal konveksiyon, açıklık oranı, geometrik oranSayfa Adedi : 182Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Şenol BAŞKAYA

Abstract:
NUMERICAL ANALYSIS OF NATURAL CONVECTIONHEAT TRANSFER FROM PARTIALLY OPEN CAVITIESHEATED AT ONE WALL(M. Sc. Thesis)Serhat BAYSALGAZI UNIVERSITYINSTITUTE OF SCIENCE AND TECNOLOGYJanuary 2006ABSTRACTHeat transfer is very important for the reliable operation and proper design ofelectronic and micro-electronic systems. The performance of these devicesdepend on temperature, therefore, heat removal affects both their performanceand dimensions. Especially in recent years, a substantial amount of research hasbeen done on the heat transfer from electronic and micro-electronic devices. Inthis study, the heat transfer by natural convection from partially open cavitieswith one wall heated was investigated numerically. The aim of this study wasthe steady state investigation of the natural convection heat transfer inside thecavity under different heat fluxes (qâ³), different opening ratios (OR), differenttilt angels (Î¸) and different cavity aspect ratios (AR), for top and center openingÎ¸positions. For this purpose, the equations of conservation of mass, momentumand energy were solved using adequate boundary conditions by means of thePHOENICS code.According to the results obtained, the average heat transfer coefficient increasesand the average wall temperature decreases, with the increase in opening ratioand decrease in the tilt angel. Best heat transfer was obtained with themaximum aspect ratio for opening ratio of 0,75 and tilt angel of -10Â°.Â°Science Code : 914.1.065Key Words : Natural convection, opening ratio, aspect ratioPage Number : 182Adviser : Prof. Dr. Şenol BAŞKAYA