Heat transfer in two-zone thick-walled pipes with axial varying periodic temperature boundary condition
[ X ]
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Yozgat Bozok Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
The combined heat transfer in thick-walled pipes is investigated by also considering axial heat conduction. The problem considers a two-zone infinite pipe. There is a constant outer wall temperature boundary condition in the upstream region of the pipe. In the downstream region, the outer wall temperature is assumed to vary periodically in the axial direction spatially. This problem, where the flow is assumed to be laminar, is solved numerically by the finite difference method. The effects of the basic parameters of wall thickness ratio, Peclet number, wall-fluid thermal conductivity coefficient ratio and wall-fluid thermal diffusivity coefficient ratio on the interface heat flux are investigated. The effects of the axial dimensionless frequency on the results are also taken into account in the studies. The results obtained are highly dependent on the parametric values. It is observed that the wall thickness ratio is more effective than the other parametric values. In addition, it can be said that the pipe wall and fluid axial conduction cause heat transfer to the upper flow region at a non-negligible scale.
Kalin cidarli borularda birlesik isi transferi eksenel isi iletimi de dikkate alinarak incelenmistir. Problemde iki bölgeli sonsuz bir boru ele alinmistir. Borunun üst akis bölgesinde sabit dis duvar sicakligi sinir sarti vardir. Alt akis bölgesinde, dis duvar sicakliginin eksenel yönde mekânsal olarak periyodik bir sekilde degistigi kabul edilmistir. Akisin laminer kabul edildigi bu problem sonlu farklar yöntemi ile sayisal olarak çözülmüstür. Cidar kalinligi orani, Peclet sayisi, duvar-akiskan isi iletkenlik katsayisi orani ve duvar-akiskan isil yayilim katsayisi orani temel parametrelerinin ara yüzey isi akisi üzerindeki etkileri arastirilmistir. Çalismalarda eksenel boyutsuz frekansin sonuçlar üzerindeki etkileri ayrica dikkate alinmistir. Elde edilen sonuçlar parametrik degerlere oldukça baglidir. Özellikle cidar kalinligi oraninin diger parametrik degerlere nazaran daha etkili oldugu gözlemlenmistir. Ayrica buru cidari ve akiskan eksenel iletiminin üst akis bölgesine ihmal edilemeyecek ölçekte isi transferine neden oldugu söylenebilir.
Kalin cidarli borularda birlesik isi transferi eksenel isi iletimi de dikkate alinarak incelenmistir. Problemde iki bölgeli sonsuz bir boru ele alinmistir. Borunun üst akis bölgesinde sabit dis duvar sicakligi sinir sarti vardir. Alt akis bölgesinde, dis duvar sicakliginin eksenel yönde mekânsal olarak periyodik bir sekilde degistigi kabul edilmistir. Akisin laminer kabul edildigi bu problem sonlu farklar yöntemi ile sayisal olarak çözülmüstür. Cidar kalinligi orani, Peclet sayisi, duvar-akiskan isi iletkenlik katsayisi orani ve duvar-akiskan isil yayilim katsayisi orani temel parametrelerinin ara yüzey isi akisi üzerindeki etkileri arastirilmistir. Çalismalarda eksenel boyutsuz frekansin sonuçlar üzerindeki etkileri ayrica dikkate alinmistir. Elde edilen sonuçlar parametrik degerlere oldukça baglidir. Özellikle cidar kalinligi oraninin diger parametrik degerlere nazaran daha etkili oldugu gözlemlenmistir. Ayrica buru cidari ve akiskan eksenel iletiminin üst akis bölgesine ihmal edilemeyecek ölçekte isi transferine neden oldugu söylenebilir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Transient conjugate heat transfer, Axially periodic temperature, Thick walled pipes, Heat transfer to upstream region
Kaynak
Bozok Journal of Engineering and Architecture
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
3
Sayı
2
