TERMODİNAMİK | Ekim'2014 | Sayı:266

Makale

aynı ölçülere sahip kanatçıkların süreç üzerinde önemli ve pozitif yönde bir etkisi bulunmaktadır. Süreç ilerledikçe katılaşan madde yoğunluğu sebebiyle aşağı yönlü bir harekete geçmektedir. Katılaşan maddenin bu aşağı yönlü hare- keti sebebiyle kanatçıkların altlarında değişik şekillerde sarkıtlar oluşmaktadır. Ortaya çıkan sarkıtların, çalışmada kul- lanılan geometrinin ölçülerinin büyük olması sonucunda, katılaşan ve kabın tabanına hareketlenen FDM’nin sıvı ve lapa bölge olarak nitelendirilen FDM’nin yukarı yönlü hareketinin devamında farklı iki fazın etkileşime geçtiği kısımda mey- dana geldiği düşünülmektedir. Katılaşma sürecinin başlarında ısı transferi taşınım aktif olmuş, sürecin devamında iletimle ısı transferi sürece katkıda bulunmuştur. Kap içerisinde başlangıçta sıvı halde bulunan FDM zamanla katı hale geçerek aşağı doğru bir hareket izlemiştir. Bu nedenle minimum sıcaklık kabın tabanında oluş- muştur. Sıcaklığın kap içerisinde yukarı doğru gidildikçe arttığı Şekil 3.2’den açık bir şekilde görülmektedir. Şekil 3.3’te ise 10 kanatçıklı modelde katılaşma sürecinin gerçekleşmesi göste- rilmiştir. Yine sürece ait sıcaklık konturu ve erime oranı şekilde ifade edilmiştir. Kap üzerine yerleştirilen kanatçık sayısı, mesafeleri ve boyutları eşittir. Süreç kabın sağ tarafının 290 K’lik bir sıcak- lık verilmesiyle başlamaktadır. Sürecin başlangıcında kanatçıkların sürece etkisi önemli ölçüde görülmektedir. Kabın tabanından yukarı doğru oluşan sıcaklık katmanlarındaki sıcaklık değerleri diğer modellere oranla oldukça düşüktür. Fakat sürecin ilerlemesi sonucunda kanatçıkla- rın etkisinin azalması ile sürecin hızı sabit kalmaktadır. Sonuç olarak tüm modeller için katılaşma süreci analiz edildiğinde en verimli modelin 10 kanatçıklı model olduğu tespit edilmiştir. Tüm modellerin erime oranının zamanla değişimini gösteren ve aşağıda sunulan grafik bize sürecin gelişimi hakkında daha detaylı bilgiler vermektedir. Şekil 3.4’te kanatçık sayısını artırılarak oluşturulan farklı modellerin katılaşma

Sıcaklık Dağılımı

Şekil 3.1. Kanatçıksız model için katılaşma sürecinin zamanla değişimi a) sıcaklık dağılımı, b) erime oranı

Sıcaklık Dağılımı

Şekil 3.2. 5 kanatçıklı model için katılaşma sürecinin zamanla değişimi a) sıcaklık dağılımı, b) erime oranı

92 TERMODİNAMİK • EKİM 2014