Frigorofik kasa modellenmesinde hava jet karakteristiklerinin incelenmesi
Analyzing air jet characteristics in modelling of a refrigerated truck container
Yazar: TÜLİN GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. NURİ KAYANSAYAN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Türbülanslı jet akışları akışkanlar mekaniğinin en temel ve önemli çalışma alanlarından biridir. Dikdörtgen nozıllarda oluşan türbülanslı jet akışları birçok pratik ve teknolojik uygulamada kullanılır. Bu yüzden  dikdörtgen kesitli jetler uzun yıllardır geniş bir çalışma alanına sahiptir.

Akış yapısında belirleyici öneme sahip olan türbülans değerlerini ölçebilecek sensörlerin kullanılması, hava jetlerinin karakteristiklerini incelemek için önemlidir. Sıcak tel hız ölçer, HWA (veya sabit−sıcaklık anemometresi, CTA), küçük sensör elemanının kısa tepki süresi, sahip olduğu yüksek frekanslı analog sinyal alma yeteneği, yüksek hassasiyeti ve ölçülen akışla çok az etkileşiminden dolayı türbülanslı akış ölçümlerinde kullanılmakta olan yöntemlerden biridir.

Bu çalışmada hava jet karakteristiklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Üniform ve girdaplardan arındırılmış bir hız profilinin elde edilmesi amacıyla DEÜ Makina Mühendisliği akışkanlar mekaniği laboratuvarında sistemde gerekli hava akışını sağlamak için akış test düzeneği kurulmuştur.

Deneyler, dikdörtgen kesitli jette üç farklı Reynolds sayısı kullanılarak akış yönünde beş farklı konumda gerçekleştirilmiştir. Hız değerleri pitot-tüp ve CTA sistemi kullanılarak ölçülmüştür.

Pitot tüpü ölçümleri ile CTA ölçümlerinin menfez çıkışında birbiri ile benzer ve uyumlu olduğu, menfezden uzaklaştıkça CTA ile yapılan ölçümlerin pitot tüp ile yapılan ölçümlerden farklılık gösterdiği görülmüştür. CTA ile her nokta için çok daha hassas bir ölçüm yapılabildiğinden, akıştaki anlık değişimler pitot tüp ölçümlerine göre daha iyi şekilde gözlemlenebilmiştir.

Abstract:
Turbulent jet flows are one of the basic and important study fields for the fluid mechanics. Turbulent jet flows issuing from rectangular nozzles are used in many technological and pratical applicalions. Therefore, rectangular jets have been studied extensively over the past decades.

Sensors which are able to measure the turbulent values for determine the flow structure, are important for analyzing the characteristic of air jets. Hot-Wire Anenometer, HWA (or Constant-Temperature Anemometer, CTA) is still using at the turbulant flow measurements because of the factors that short reaction time which is measuring with the micro sensors, the ability of the receiving high analogue frequency, high accuracy and short interaction at the measured current.

The aim of this study is analyzing the characteristics of air jets. A test flow setup was prepared at the department of DEU Mechanical Engineer fluid mechanics laboratory for measuring the velocity profiles that in the uniform structure without any vortex.

Experiments have been conducted by using three different Reynolds numbers in rectangular jets that have five different locations at the flow direction. The velocity values are measured by using pitot tube and CTA system. 

Measurements that conducted from pitot tube and CTA are similar and competible at the end of the nozzle. Elsewhere, pitot tube measurements be different from CTA measurements the distance from nozzle. CTA able to measure more precise data for every point that instant changes at the flow observed better compare to pitot tube measurements.