Akademik Veri Yönetim Sistemi
11TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON APPLIED SCIENCES , Diyarbakır, Türkiye, 29 - 30 Aralık 2022, ss.1172-1188
Kanat ve kanatçık tipi vorteks üreticiler (VGs),
üretiminin ve kullanımının kolaylığı açısından ısı transferinin artırılmasında
sıklıkla kullanılan vorteks üretici tiplerindendir. Bu çalışmada; delta kanat
(DW), dikdörtgen kanat (RW), delta kanatçık (DWK) ve dikdörtgen kanatçık (RWK)
tipi vorteks üreticilerin ısıl performanslarının belirlenmesi için
Re=5000-25000 aralığında bir deneysel çalışma yapılmıştır. Doğru bir
karşılaştırma yapmak adına bütün vorteks üreticilerin alanları eşit tutulmuş ve
sadece üretilen vortekslerin ısıl performanslarının belirlenmesi için bütün VGs
PLA malzemeden 3D yazıcıda üretilmiştir. Bu tip VGs uzunlamasına vorteks
üretebilmektedir. VGs akış alanına iki adet olarak sıcak yüzey üzerine monte
edilmiştir. VGs akış alanına α=30°’lik bir hücum açısı ve yukarı yönlü ortak
akış (common flow up, CFU) üretecek şekilde bakır plaka üzerine
yerleştirilmiştir. Deneylerde iş akışkanı olarak hava kullanılmış ve bakır
plaka altından ise sabit ısı akısı uygulanmıştır. Deneysel sonuçlara göre özellikle düşük Reynolds
sayılarında bütün VGs ile hemen hemen Nusselt sayısı eşit elde edilmiştir. Buna
karşın yüksek Reynolds sayılarında kanatçık tipi VGs’lerin ısı transferini
artırma noktasında kanat tipi VGs’lere göre daha üstün olduğu belirlenmiştir. Düşük
Reynolds sayılarında boş kanala göre bütün VGs tiplerinde Nusselt sayısında
%20’ye artış görülmektedir. Reynolds sayısının artışı ile birlikte kanat tipi
VGs’lerde boş kanal değerine yakın Nusselt sayısı hesaplanmıştır. Kanatçık tipi
VGs’ler de ise boş kanala göre Nusselt sayısındaki en düşük artış %10
seviyelerinde gerçekleşmiştir. Sürtünme faktörü açısından en yüksek değer RWK
için elde edilmesine rağmen kanat ve kanatçık tipi VGs’ler yaklaşık olarak
birbirlerine eşit sayılabilecek bir performans göstermiştir. Isı transferinin
iyileştirilmesi açısından en üstün performans sırasıyla DWK, RWK, RW ve DW tipi
vorteks üreticiler için elde edilmiştir. En yüksek TEF, 1.1 civarında
Re=5000’de hesaplanmıştır. Reynolds sayısının artması ile kanat tipi VGs’lerin
TEF değerleri 1’in altına inerken kanatçık tipi VGs’lerin TEF değerleri ise 1
civarında elde edilmiştir.