MAKALE Şekil 3. Çözümde kullanılan ağ yapısı. diğer fiziksel özellikleri oda sıcaklığı için sabit alınmıştır. Şekil 2'de gösterilen geometri için hava giriş sıcaklığı 21°c sabit olarak alınmıştır. Bu çalışmada, sonlu hacimler yöntemi esasına dayanan Star-CCM programı kullanılarak sayısal modelleme yapılmıştır. Zamandan bağımsız kabul edilerek yapılan çözümlerin yakınsamadığı görülmüş, bu sebeple çözümler zamana bağımlı olarak yapılmıştır. Şekil 3'te gösterildiği gibi modellemede 120.000 hücreden oluşan bir ağ kullanılmıştır. Daha kaba ve daha ince ağlar kullanılarak ağ testleri yapılmış, bu testler esnasında radyatör yüzeyindeki toplam ısı transferi karşılaştırılmış ve Şekil 3'te gösterilen ağ yapısının çözümler için yeterli olduğu sonucuna varılmıştır. Şekilde görüldüğü gibi hücre büyüklükleri yatay doğrultuda cidarlara doğru sıklaştırılmıştır. Momentum denklemi ikinci dereceden upwind, ene�i denklemi birinci dereceden upwind yaklaşımları ile ayrıklaştırılmalar kullanılarak çözümler elde edilmiştir. Basınç ve hız denklemleri arasındaki ilişki SIMPLE algoritması ile sağlanmıştır. Akış laminer kabul edilmiştir. Paralel yüzeyler arasındaki havanın ışınıma katılmadığı kabul edilerek ışınım hesaplamalarında Surfaceto Surface (S2S) ışınım modeli kullanılmıştır. 3. Sayısal Sonuçlar Şekil 4'te radyatör yüzeyi ve dış duvar arasındaki havanın sıcaklık dağılımı gösterilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi, alt taraftan gelen 8S 7S 6S ss 4S 3S xON H e e ş ş. . K K a a t t . . 0 1 .2 ı s �------ ---------- o 10 20 30 40 so Mesafe ( mm J Şekil 5. 80 °C radyatör yüzey sıcaklığı ve duvar neşretme katsayıları 0.2 ve 1 olan yüzeylerin y=550mm'deki sıcaklık dağılımları. soğuk akışkan, ara boşlukta kaldırma kuvvetlerinin etkisiyle yükselmekte ve cidarlara yaklaştıkça havanın sıcaklığının arttığı görülmektedir. Aynı zamanda ışınımın etkisiyle duvar tarafına geçen enerjiyle sıcaklığı yükselen arka duvardan da ortam havasına ısı geçişinin olduğu gözlenmektedir. Şekil 4'te düşük ve yüksek neşretme katsayıları için verilen sonuçlar karşılaştırıldığında e= 1 olduğunda duvar tarafındaki havanın daha sıcak olduğu görülmektedir. Aynı sonuç Şekil 5'te de görülebilir. Şekil 5'te y=550 mm yüksekliğindeki kesit boyunca sıcaklık değişimleri gösterilmiştir. Duvar yüzey sıcaklığının ı,= 1 için ciddi şekilde arttığı görülmektedir. Şekil 6'da, iki yüzey arasındaki kütlesel debinin radyatör yüzey sıcaklığı ve duvar yüzeyinin neşretme katsayısı ile değişimi gösterilmektedir. Kütlesel debinin büyüklüğü oda içerisindeki havanın bu aralıktaki sirkülasyon büyüklüğünü yani radyatör yüzeyinin ısıl etkinliğinin birgöstergesidir. Şekil 6'da artan radyatör yüzey sıcaklığıyla sirküle edilen hava miktarının arttığı görülmektedir. Ayrıca duvar yüzeyinin neşretme katsayısının da bu sirkülasyonun büyüklüğüne kayda değer ölçüde etkisi olduğu gösterilmiştir. Duvar yüzeyine neşretme katsayısı düşük parlak yüzeyler yerleştirildiği takdirde tüm yüzey sıcaklıkları için bu aralıkta sirküle olan hava miktarını kötüleştirdiği ortaya konmuştur. Yani radyatör arkasına yerleştirilen levhaların parT( K) 3 3 5 5 3 0 3◄7 3 3 4 4 4 1 3 33 3 5 8 3 3 3 2 2 9 3 3 2 2 6 3 320 3 31 17 4 3 311 0305 8 3 02 2 9 9 9 62 293 a) ı,=0.2 b) c=l Şekil 4. 80°C radyatör yüzey sıcaklığı ve iki farklı duvar neşretme katsayıları için sıcaklık dağılımı. lak değil neşretme katsayısı büyük mat cisimler olması gerektiği ortaya çıkmaktadır. Şekil 7'de ise radyatör yüzeyinden gerçekleşen toplam ısı transferinin radyatör yüzey sıcaklığı ve duvar yüzeyi neşretme katsayılarıyla değişimi gösterilmiştir. Radyatör yüzeyinden toplam ısı transferinin duvar yüzeyi neşretme katsayısıyla ciddi oranda arttırılabileceği görülmektedir. Yani arka yüzeye yerleştirilen yalıtım levhalarının parlak seçilmesi toplam ısı transferinin kötüleştirdiği için hatalı bir uygulama olduğu ortaya çıkmaktadır. 108 - -------------- - 300 106 o 40C _ 104 o 60C E " 80C ], ı 102 " :i 100 98 I 96 o 94 92 o 90 o 0.2 " o o o o 0.4 0.6 ı, 0 1) 0 r 0.8 Şekil 6. Radyatör ve duvar arasında sirküle olan havanın kütlesel debisinin duvar neşretme katsayısı ile değişimi. 7 6 Tesisat Dergisi Sayı 165 - Eylül 2009 T 250 o ◄OC " o 60C " 1 " � 200 t, 80C " ; 1S0 o o o "' o o l .!! 100 o o o 50 0,2 0,4 0,6 0,8 Şekil 7. Radyatörden transfer edilen toplam ısı miktarının duvar neşretme katsayısı ile değişimi
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=