Isı transferinin numerik hesabı
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 56298
- Danışmanlar: PROF.DR. OSMAN ISIKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Isı geçişi, Sayısal çözüm, Heat transfer, Numerical solution
- Yıl: 1996
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Isı iletiminin sayısal analizin hesabı için Patankar tarafından geliştirilen kontrol hacmi formülasyonunu kullanarak, bir ve iki boyutlu ısı iletim problemini çözebilmek için PATANI ve PATAN2 iki tane bilgisayer programlarını kullanılmıştır. Genellikle, zamandan bağımsız halde veya geçici rejimde, ısı iletimin katsayısı, üretimin sıcaklığa bağlı olduğu yada olmadığı ile, içinde ısı üretimi bulanan yada bulunmayan problemler bu programlar FORTRAN 77 dilinde yazılmıştır. PATANl'nin tek boyutlu ısı iletim problemlerini ve PATAN2'nin iki boyutlu ısı iletim problemlerini çözebilen programlar kullanılmıştır. Yoğunluk ve özgül ısı gibi malzeme özellikleri sabit kabul edilmiştir. PATANI Programı ile bir duvar yüzey sıcaklığı belli, çok katlı duvar, X Kartezyen koordinatlarmdaki geçici rejimde bakır plaka, ışınımlı kanat içinde ısı kaynağı olan sonsuz uzunlukta levha, taşmımlı kanatlar v.s. gibi tek boyutlu problemlere uygulanmıştır. Ayrıca bu programı ile r silindirik koordinatlarla ile ilgili olan içinde ve dışında taşınımla ısı geçişinin olduğu boru problemleri ile içinde ısı üretimi olan yada olmayan çubuk problem çözülmüştür. PATAN2 Programı ile de zamandan bağımsız halde ve geçici rejimdeki çelik levha problemleri, düz ve farklı değişik dizilişi tuğla duvar problemleri gibi problemler çözülmüştür. Bu problemlere analitik çözümü için PATANI de PATAN2 programlan kullanılarak elde edilen çözümler, elle yapılan veya tam çözümlerle karşılaştırılıp sonuçların doğruluğu kontrol edilmiştir.
Özet (Çeviri)
NUMERICAL COMPUTATION OF HEAT CONDUCTION SUMMARY The intent of this study is to develop a computer program, based on S. V. PATANKAR'S Control Volume Formulation, for solving one and two-dimensional heat conduction problems. Steady One -Dimensional heat conduction ; To review the main ingredrents for steady conduction in one dimention,the governing differential equation is, TWO-Dimensional Heat Conduction; The differential equation, er d (\ er\ ? ( âr^ rt ex v'f, V CX J + ? A- v r\> ) + S Can be instantly turned into the discretization equation; a, J), - aKTK i awJH. i aNTN i as/s ı bw. Ax.7“** Control volume N id p ; Ay Figure 1 Control Volume For The Two-Dimensional situation av - a* = ÖC keAy w ”(&)“ knAx w ksAx 0 pcAxAy Up - P At b = ScAxAy+a0PT$ aP=aE + a^, + aN +as+ap- SpAxAy As At->co, this equation is reduced to our steady-state discretization equation. Given the grid-point values of temperature at time t, it can be assumed thet temperatures vary with time from l to t+Al with the equation, T7>df = [yrP+(l-/)7>°]A/ VITwo-Dimensional Situation in Cylindrical Coordinates To illustrate the derivation of the discretization equation in other coordinate system, we shall consider a two-dimensional situation in cylindirical coordinates, namely r and 9, the differential equation is 8T 1 d(. dT\ l â (kcT) pc-z~ = rk- + rcOKr cOJ + S.. ât r âr\ dr) We obtain the discretization equation; aPTp = avTv i-awTw +0»,^ +-axTç +b where; aE = «w = aN % re(S6)e rw(SO)w (fir), ksrsA9 (Sr) s o pc^y aP- p At b = ScAV+a°PTp aP=aE+aw+aN+as + ap-SpAV Here AV is the volume of the control valume, it is equal to &r = ((r”+rs)AQ.Ar)/2 To perform practical computations, numerical analysis of heat conduction is embodied in these computer programs. The Control-Volume approach ensures that the solution satisfies overall conservation over the calculation domain. Generally, whatever the pobiem types ( time independent or not, whether power production depends on temperature or not, whether heat production occurs or not ) are, these programs are written in Fotran 77 and prepared subroutine programs. vnThe PATANI program is prepared for one dimensional heat conduction problems ; - Problems where wall surface temperature is known - Multi layered wall problems - Convectional heat transfer in a pipe. - The steady problem of a plate with internal heat generation. - The syeady problem of a radiating constant area fin. also,with this program, related to cylindirical coordinates,it can be solved that tube problems with internal and external heat conduction exist and pipe poblems such that heat production occurs or not. The solution of the discretization equations for one dimensional situation can be obtained by the standard Gaussion-elimination methodBecause of the particularly simple form of equations, the elimination process turns into a delightfully convenient algorithm. This is sometimes called the Thomas algorithm or the TDMA ( Tri Diagonal Matrix Algorithm ). Here,subroutine programs of TDMA which helps to solve algebric equations and ÇIKIŞ which helps to take the results from any unit, need not to be changed by the user. After preparing PATANI program and trying to solve various problems, it can be solved regular or irregular ordered bricks (on the wall) poblems with PATAN2 program which helps to solve two dimensional heat conduction problems. In patan2 in order to solve two dimensional problems,a convenient combination of direct method ( TDMA ) for one dimensional situations and Gauss- Seidel iteration method can be formed with the name ADI method (Alternating - Direction Implicit ) Programmes consist of subprograms with the names GİRİŞ, ÜRETİM, ELETIM. SINIR, TDMA ve ÇIKIŞ. In one-dimensional ( patanl ) and ( patan2 ) two dimensional solution programs, three kind of boundary conditions are encountered in heat conductioa These are; 1. Given boundary temperture vni2. Given boundary heat flux 3. Boundary heat flux specified via a heat transfer coefficient and the temperature of the surrounding fluid. Heat conduction presents a physical situation that embodies all the ingredients of the general equation except convection. The convection is created by fluid flow. In case of convection, it is calculated the coefficients of discretization equations. In section 2, it is emphasized that mathematical forms, interface conductivity, boundary conditions,source term,heat conduction coefficient and temperature dependent heat term and the solution algorithm of heat conduction problems. In section 4,it is explained how Patankar's method was applied and how program was developed. In section 6, For problems with analytical solutions, it is checked and compared the solutions of patanl and patan2 ( theoritical calculation ) with the results of hand-written solutions or exact results. DC
Benzer Tezler
- Vibration and flutter analysis of fluid loaded plates
Akışkan yüklü eğimli plakların titreşim ve flater analizi
ABDURRAHMAN ŞEREF CAN
- Çeşitli kesit alanlı borularda ısı transferinin nümerik hesaplanması
Başlık çevirisi yok
ERTUĞRUL CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNCAY YILMAZ
- Çeşitli kesit alanlı kanallarda gelişmekte olan akışta ısı transferinin numerik hesaplanması
Numerical calculation of heat transfer for developing flow for ducts of arbitrary cross-sectional area
ERTUĞRUL CİHAN
- Katılaşma sırasında ısı transferinin analitik ve nümerik incelenmesi
Numeric and analytic investigation of the heat transfer during solidification
MİTHAT MURAT YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. L. BERRİN ERBAY
- Eliptik kesitli silindirlerde serbest konveksiyonla ısı transferinin incelenmesi
Heat transfer by free convection from elliptic cylinders in predict
ÜNAL AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiNiğde ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. NURETTİN AKÇAKOYUN
