Performance analysis of pin fins with temperature dependent thermal parameters using the variation of parameters method

Abstract

. Bir kanatlı yüzeyde çok sayıda kanat kullanıldığından minimum kanat malzemesi kullanarak istenen ısı transferinin sağlanması, maliyet açısından önem kazanmaktadır. Kanatların performansını doğru bir şekilde hesaplayabilmek için kanattan olan ısı transferinin mümkün olan en az kabulle hesaplanması gerekir. Bu nedenle ısı iletim katsayısı ve ısı taşınım katsayısının yanında yüzey yayma oranının sıcaklıkla değişiminin de göz önüne alınması gerekir.Bu çalışmada, farklı ısı transfer modlarında çalışan iğne kanatların ısıl analizi yapılmıştır. Isı iletim katsayısı, ısı taşınım katsayısı ve yüzey ışınım yayma oranının bağlı değişken olan sıcaklığa bağlı olması nedeniyle, kanat denkleminin bütün terimleri nonlineer olmaktadır. Genel sonuçlar üretebilmek için kanat denklemi boyutsuzlaştırılmış ve sıcaklık dağılımına etki eden boyutsuz problem parametrelerini içeren, boyutsuz nonlineer kanat denklemi elde edilmiştir. Adı geçen bu parametreler iletim katsayısı ve yayma oranının sıcaklıkla değişimini temsil eden iletim katsayısı ve yayma oranı parametresi, kanadın ısıl ve geometrik özelliklerini içeren taşınım-iletim ve ışınım-iletim parametreleri ile boyutsuz çevre ve ortam sıcaklıklarıdır.Boyutsuz kanat denklemi, homojen olmayan lineer diferansiyel denklemlerin çözümünde kullanılan ve çok bilinen bir yöntem olan parametrelerin değişimi yöntemi (PDY) ile çözülmüştür [16]. Ancak, bu yöntemin lineer olmayan diferansiyel