Ardışık olarak üretilen farklı yapıdaki jetlerin çarpan jet ısı transferi üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of jets having different structures, produced sequentially, on impinging jet heat transfer
Yazar: MEHMET YUSUF BAYAT
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA SARIOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, hoparlör tipi aktüatör ile ardışık olarak üretilen sentetik jet akışının homojen olarak ısıtılmış düzlem levha üzerine çarptırılmasıyla meydana gelen ısı transfer dağılımları termal kamera kullanılarak incelenmiştir. Sinyal jeneratörü kullanılarak kare ve sinüzoidal formdaki sinyallerin farklı yapılarda modifiye edilmesi ile elde edilen sürüm sinyalleri kullanılarak ardışık jet akışları elde edilmiştir. İki yarım kare sinyal ya da yarım sinüzoidal ve yarım kare sinyalden oluşan sabit 10 Hz frekansındaki sinyallerin ürettikleri sentetik jetin akış alanı özellikleri ve ısı transfer dağılımları incelenmiştir. Bu bağlamda, T1'den T8'e kadar isimlendirilen 8 farklı sinyal yapısı için yerel Nusselt sayısı dağılımları ortaya konulmuştur. Hız ölçümlerinde kızgın tel anemometresi kullanılarak akış alanının anlık hız değişimleri jet ekseni boyunca y/D'nin 0-15 değerleri arasındaki konumlarda elde edilmiştir. Çarpan jet ısı transfer deneyleri jet çıkışı ile ısıtılmış plaka arasındaki boyutsuz mesafe olan y/D= 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 ve 16 mesafelerinde gerçekleştirilmiştir. Sabit 34mm çapa sahip dairesel lüle tipindeki jet deliği kullanılmıştır. Tekli kare sinyal yapısına sahip T2 ve ardışık iki kare sinyal yapısına sahip T1 karşılaştırıldığında, birleşmenin gerçekleştiği y/D=14 konumu için tekli T2 sinyaline göre ardışık T1 sinyali Nusselt sayısında %17,8'lik bir artış elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, the heat transfer distributions created by the synthetic jet flow produced sequentially with a loudspeaker-type actuator on a homogeneously heated plane plate were investigated using a thermal camera. Tandem jet flows were obtained by using drive signals obtaine by modifying the square and sinusoidal signals in different structures using the signal generator. The flow field properties and heat transfer distributions of the synthetic jet produced by the signals of fixed 10 Hz frequency consisting of two half square signals or half sinusoidal and half square signals were investigated. In this context, local Nusselt number distributions are presented for 8 different signal structures named from T1 to T8. In velocity measurements, instantaneous velocity changes of the flow field were obtained at positions between 0-15 values of y/D along the jet axis by using hot wire anemometer. Impinging jet heat transfer experiments were performed at the dimensionless distance y/D = 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 and 16, which is the dimensionless distance between the jet outlet and the heated plate. A circular nozzle type jet hole with a fixed diameter of 34 mm is used. When T2 signal with a single square signal structure and T1 signal with two tandem square signal structure were compared, an increase of 17,8% was obtained in the tandem T1 signal Nusselt numbers compared to the single T2 signal for y/D=14 positions where the merger being took place.