TEKTK Al-Si ALAIMINDA SOUTUCU YZEY PRZLLNN ARAYZEY ISI TRANSFER KATSAYISINA ETKS

ZET 
Ara yzey s transfer katsaysnn metalden kalba olan s transfer oran zerinde nemli rol vardr. Dkmlerin makro ve mikro yaplar esas olarak s transfer oranna baldr. Bu almann amac su soutmalelik soutucu (H13) zerinde tek ynl dikey olarak katlaan tektik Al-Si alamnda soutucu yzey przllnn ara yzey s transfer katsaysna etkisini incelemektir. Ara-yzey s transfer katsays soutucu yzey przllne bal olarak, Sonlu Farklar Metoduna dayal FORTRAN program ile belirlenmitir.  
Sonu olarak; s transfer katsays soutucu yzey przll azaldka artmtr, maksimum s transfer katsays deerleri; 0.15 m soutucu yzey przllnde 3320 W/m2K, 0.22 m soutucu yzey przllnde 3302 W/m2K ve 2.47 m soutucu yzey przllnde 2954 W/m2K olarak elde edilmitir, ara yzey s transfer katsaylar zamann gl bir fonksiyonu olarak belirlenmitir, nmerik zmn hassaslFourier says azaldka artmtr, optimum zm hesaplama zaman gz nnde tutularak Fo=0.0625 ve .x=0.25 mm ile elde edilmitir. 

H. M. ahin v.dtektik Al-Si Alamnda Soutucu Yzey Przllnn Arayzey Is Transfer Katsaysna Etkisi 
1. GR(INTRODUCTION) 
Sv metallerin kalba dkldkten sonra katlama srecinde meydana gelen s transferinin belirlenmesi dkm parasnn kalitesi asndan son derece nemlidir. Dkmlerin mekanik zelliklerini belirleyen makro yap (tane yaps ve boyutu) ve mikro yap (fazlar, fazlarn ekli, miktar, boyutu ve dalm) zellikleri sv metalin souma hzna baldr. Dier taraftan bilgisayar teknolojisindeki gelimelere paralel olarak bilgisayar destekli tasarm ve modelleme yazlmlar ile dkm simlasyonlaryaplmaktadr. Bu programlarda s transferi katsaysve dier snr artlar ile kalp ve dkm malzemesinin termo-fiziksel zellikleri doru olarak belirlenip kullanlrsa elde edilen simlasyon sonular da gvenilir olmaktadr. Bu nedenle deneysel verilerle elde edilecek dkm kalp ara yzeyindeki s transfer katsaylarnn tespiti nem arz etmektedir.  
Bir dkm kalbnda sv metalin katlamasesnasnda s transferi katsaysnn doru olarak tespit edilebilmesi dkm iindeki scaklk dalm, dkm alamnn zellikleri, kalbn zellikleri ve katlama srasndaki snr artlarnn belirlenmesine baldr. Bu parametreler katlama srasnda scakla ve zamana bal olarak deiim gsterirler. Is ak, svmetalin kalba temasndan itibaren souma ve katlama sresi boyunca dkmden kalba doru  ana mekanizma yolu ile gerekleir. Demir d metal ve alamlarn dkmnde s nemli lde iletim mekanizmasile transfer edilirken yksek dkm scaklklarna sahip metal ve alamlarn dkmnde tanm ve nm yolu ile transfer edilmektedir.  
Dkm kalp ara yzeylerinde s transfer katsaylarlmleri genellikle svmetalin tek ynl kalpta soutularak katlatrlmasile elde edilen zamanscaklk verileri ile yaplmaktadr. Deneysel dkmlerde dkm alam ve kalp malzemeleri genellikle alminyum, bakr, dkme demir ve elik gibi termo-fiziksel zellikleri iyi bilinen metal ve alamlar kullanlmaktadr [1-6]. te yandan, kum kalplarda s transferi, kumun tipi, kumun tane boyutu, ekli ve dalm, balayctipi ve oran, kum kalbn younluu, nem oran ve kalba dklen metalin scakl, kum karmnn termo-fiziksel zellikleri gibi birok parametreden etkilenir. Kumun iyi bir iletken olmamas dkm-kalp ara yzeyinde oluan sl direncin nemini ortadan kaldrdndan bu kalplarda souma modellemeleri ara yzey stransfer katsaylarndikkate almazlar [3,7-10]. Ara yzey s transfer deerleri alam oluturan malzemelerin cinsine ve bileimine gre deiim gstermektedir ve literatrde s transferi katsaylar250 ile 30000 W/m2K aralnda grlmektedir [1113]. Alminyum-Silisyum alamlarnn dkmnde hem s ak hem de ara yzey s transfer katsaysalama giren Si miktarndaki azalmaya bal olarak art gstermektedir [11]. Dkmlerde yksek dkm scaklnn dk dkm scaklna gre daha yksek s transfer katsays verdiine ilikin sonular yaynlanmtr [17-19]. Deneysel almalar svmetalin kalba dkld anda kalp yzeyi ile ksmi bir temas salayabildiini gstermektedir [14,15]. Sv-metal kalp temas ancak kalp yzeyindeki przlerin tepeciklerinde mikro ltlerde gerekleebilmektedir. Katlamann balamas ile oluan kat kabuk belirli bir yzey profiline sahiptir ve kritik bir kalnla ulatnda ise zerindeki svmetal basncn kalba iletmez. Bu olaylara balolarak ara yzey s transfer katsaylar kademeli olarak azalr [16]. Katlama srasnda sv metale uygulanan d basn kalp yzeyi ve dkm metali temas alan zerinde nemli bir etkiye sahiptir [20,21]. Uygulanan basn uyum blgesinin sresini arttrr ve balangta s transfer katsaysnda nemli bir artmeydana gelir. [2,16]. Kalp yzeylerine uygulanan kaplama ve kalp boyalar ara yzey stransfer katsaylarn nemli llerde etkilemektedir [22-24]. Literatrdeki baz almalarda, yzey przllnn azalmas ile s transferinin arttbelirtilmitir [11,25]. 
Bu almalar  altnda, bir nceki almamzda dkm malzemesi olarak Al-Si alam, soutucu olarak elik ve bakr seilerek tek ynl katlama esnasnda dkm kalp ara yzeyinde s transferinin tespiti yaplmtr [1]. 
Yaplan bu almada ise, literatrdeki almalar ve problemler dikkate alnarak, dkm malzemesi olarak Al-Si alam ve kalp malzemesi olarak eitli przllk deerlerindeki elik (H13) malzemesi seilmitir. Tek ynl katlama meydana getirebilmek iin dier ynler izole edilerek souma aadan yaplmtr. Dkm kalp ara yzeyindeki stransfer katsaysnn tespiti, dkm ve kalp iinde belirlenen noktalardaki zamana bal deneysel scaklk verileri Beck yntemi kullanlarak, Sonlu Farklar Metoduna dayanan ve bir nceki almada 
[1] ayrntlar verilen Fortran dilinde yazlan bir bilgisayar program ile yaplmtr. elik kalbn yzey przllne bal olarak elde edilen sonular deerlendirilmi ve literatrdeki deerlerle karlatrlarak tartlmtr. 


2. MATERYAL VE METOD (MATERIAL AND METHOD) 

2.1. Is Transfer Katsaysnn Belirlenmesi (Determination of Heat Transfer Coefficient) 
Is transferinin belirlenmesi kalp iindeki scaklk dalmnn bilinmesine baldr. Scaklk dalmgerek uygulamalarda  boyutlu ve geometriye balolarak dzlemsel, silindirik veya kresel koordinatlar eklindedir. Fakat problemin sadelemesi ve zm kolayl asndan ynl katlama artlarnn salanmas gerekir. Ynl katlamada tek ynde sk ile mmkn olacandan kalbn dier iki yn izole edilir. Bylelikle dzlem geometride tek boyutlu s transferi salanm olur. Dkm-kalp ara yzeyindeki s transfer katsaysaadaki eitlikler ile bulunur [26,27]; 

h = q	(1)
(TD - TK ) Burada h dkm-kalp ara yzeyindeki s transferi katsaysdr (W/m2K), q birim zamanda birim yzeyden geen s aks (W/m2), TD ve TK srasyla 
dkm ve kalp ara yzey scaklklardr (K). 


2.2. Zamana Bal Isletim Denklemi (Time Dependent Heat Conduction Equation) 
Hem kalp malzemesi hem de dkm malzemesinin kat ve sv faz durumlar iin bir boyutlu zamana bal dzlem geometrideki scaklk dalm aadaki s iletim eitliin zm ile elde edilir. 
.T .2T
.c =k(2)
.t .x2 Bu eitlikte ., c ve k sras ile malzemenin younluu (kg/m3), zgl ss (J/kgK) ve sl iletkenlik katsays(W/mK), T scaklk (K), t zaman (s), x uzunluktur (m). 
Metaller katlarken ergime gizli slarn brakarak faz dnmne urarlar ve bu durumda dkm para iinde s retimi olur. Is retimi olmas durumunda denklem aadaki ekilde yazlr. 

.cdT =kd2T+q'
' (3)dt dx2 
Eitliin sa tarafndaki q''
 katlama srasnda katlaan metalin ergime gizli snn brakmasndan oluan birim zaman ve birim hacimde s retimi terimidir (W/m3) ve aadaki eitlik ile hesaplanr. 
. 
df
s

q'
'= .L(4)
dt 
Burada L ergime gizli ss (J/kg) ve fs katlama 
df
srasndaki kat orandr. Eitlik (4)deki s terimi
dt scaklkla ilikilendirilerek eitlik (3)de yerine konulursa, denklem 
dT d2T df dT
.c =k2 +.Ls	(5)
dt dx dT dtdf

s
ekline gelir. Burada: c'=c -L katlama 
dT esnasndaki zgl sdr. Eitlik (5) aadaki ekilde yazlr. 
.c'dd Tt = k ddx 2T 2	(6) 
Eitlik (6) dkm malzemesinin faz deiim durumu iin bir boyutlu zamana bal dzlem geometrideki scaklk dalmn veren ifadedir. Bu ifadeyi zebilmek iin dkm malzemesinin kat orannn bilinmesi gerekir. 
2.3. Zamana Bal Isletiminin Sonlu Farklar (Explicit) Metodu ile zm (Solution of Time 
Dependent Heat Conduction by Using Finite Difference (Explicit) Method) 
Sonlu farklar, x = xo noktasnda F(x) fonksiyonunun trevi ile tanmlanr [26]. Sonlu Farklar Ynteminde referans noktas genelde dm noktas olarak adlandrlr ve bu noktalarn tmne a denir. Analitik zmde bir blgenin tmnde scaklk belirlenirken, saysal zmde scaklk sadece belirlenen dm noktalarnda bulunur. Saysal zmn hassaslseilen dm noktalarnn saysna baldr ve bu say ne kadar bykse (aralklar o kadar sktr) zmde o kadar hassastr. 
Eitlik (2)deki zamana bal tek boyutlu s iletim denklemi sonlu farklar olarak eitlik (7) ile verilir. 
Tp(m+1) +Tp(m-1) -2Tp(m) = 1 Tp+1(m) -Tp(m) (7)
(.x)2 ..t 
Bu eitlikte st indis p, T nin zamana ballngstermektedir ve zaman trevi hesaplanan (p+1) ve hesaplanandan bir nceki (p) zamana ait scaklklarn 
k
fark ile ilikilidir. Eitlik (7)deki .= terimi
.c 
sl yaylm katsay (m2/s)dr. 
..t
Fourier saysFo =olduundan ve eitlik (.x2) 
(7) dzenlenerek; 
Tp+1(m) =Tp(m)(1-2Fo)+Fo(Tp(m+1) +Tp(m-1)) (8) 
eklinde yazlr. Eitlik (8) ile verilen yntem explicit yaklam olarak isimlendirilir [27]. Bu yntemde bir sonraki admdaki scaklklar, sadece bir nceki admdaki scaklklara baldr. T = 0 (p=0) iin dm noktalarndaki scaklklar balang koullarndan belirlenmektedir. 
Sonlu-fark zmnn hassasl.x ve .t deerleri azaltlarak arttrlabilir. Doal olarak, i dm noktalarnn says, .x kldke artar. Ayrca zm elde etmek iin gereken zaman admlarnn says, .t kldke artar. Bylece, hesaplama sresi .x ve .tnin kltlmesi ile artar. .xin seimi hassaslk ve hesaplama sresi arasnda bir dengeye 

H. M. ahin v.dtektik Al-Si Alamnda Soutucu Yzey Przllnn Arayzey Is Transfer Katsaysna Etkisi 
gre yaplr. .x bir kez belirlendikten sonra .t bamsz olarak seilemez. .tnin deeri yaknsama koulundan bulunur. Eitlik (8)da bir boyutlu geometride i dm noktas iin, (1 -2Fo) . 0 olmasarttr. Baka bir deyile, 
1
Fo .	 (9) 
2 olmas gerekmektedir. Bu kstas, .x ve .nn verilen deerleri iin .tnin alabilecei en byk deeri bulmakta kullanlabilir. Fourier saysnn sonulara etkisi sonular blmnde tartlacaktr. 


2.4. Snr artlar(Boundary Conditions) 
Dkm parada adyabatik (10) ve belirli scaklk (11) olmak zere iki tip snr art yazlabilir. Dkm malzemede dier ynler izole edildiinden s tek yne doru akacaktr. ekil 1de grld gibi 
arayzeyden -Amesafesindeki yaltlm yzeyde adyabatik snr art (10) yazlabilir. 
dT 
(-A,t) =0 x = -A ve t .0 (10) 
dx Yine ekil 1de grlen -x1 ve x1 noktalarnda termokapl ile llen zamana bal scaklklar birer 

ekil 1. Bir boyutlu dzlemsel koordinatlarn ematik grn. (Schematic representaion of one dimensional Cartesian coordinates.) 
snr art olarak (11a) ve (11b) eklinde verilebilir.  T (-x1,t) =Tmt .0 (11a) T (x1,t) =Tmt .0 (11b) 
Balang snr art olarak, t = 0 zamannda -x1 ve x1 
noktalarnda  llen  scaklklar,  eitlik  (12)  de  
verilmitir.  
TixT ,0) =(  (12)  

Bylece snr artlar yardmyla dkm kalp ara yzeyine doru bilinmeyen tm noktalar bulunur.  
2.5. 	Deneylerin Yapl ve Deney Dzenei (Experimental Procedure and Set-up) 
Veri toplama ve analiz sistemine bal deneylerin yapld dzenek ekil 2de ematik olarak gsterilmitir. Tek ynl katlama salanan dkmde ve soutucuda sl iftlerin yerleri aynekil zerinde verilmitir. Sv Al-Si alam 28 mm i apnda ve 200 mm boyunda s iletkenlii ok dk olan almina-silika seramik kalp boluuna dklmtr. 28 mm apnda ve 90 mm boyunda su soutmal (20 litre/dakika) silindirik elik (H13) soutucu ekil 2de gsterildii gibi kalba yerletirmitir. Her bir deneyde 60, 280 ve 400 grit (1 in2 deki SiC partikl says) zmparalar kullanlarak srasyla 2.47, 0.22 ve 
0.15 m soutucu yzey przll deerlerine (Ra) sahip soutucular kullanlmtr. Kalba ve soutucuya alt adet kalibrasyonlar yaplm K tipi sl iftler dkm-soutucu ara yzeyinden 5 mm, 
37.5 mm ve 75 mm uzaklkta simetrik olarak yerletirilmitir. Isl iftler, K tipi sl ift iin zel tama kablosu ile veri toplama sistemine balanmtr. 


ekil 2. Deney dzeneinin ematik gsterimi (Schematic representaion of experimental set-up) 
Tablo 1. IHTCnn hesaplanmas esnasnda bilgisayar programna girilen termofiziksel zellikler [28]. 
(Thermophysical properties using input data to computer program during the calculation of the IHTC [28]) 
Malzeme  C, J/ kgK  ., kg/m3  k, W/mK  
elik Soutucu Kalp (H13)  435,37+0,2T  7866,86-0,3174T  0,00029T-26,85  
Al-%13Si (Kat*)  1180  2682,54-0,2969T  149,2+0,019667T  
Al-%13Si (Sv**)  1200  2613,27-0,2414T  0,865T-648,75  

Scaklk (T) Kelvindir, *Katlama Scakl 849 K, **Ergime Scakl 850 K 
Soutucu ve dkm malzemesinin termofiziksel zellikleri Tablo 1de verilmitir. Yaygn olarak kullanlan tektik bileime sahip Al-Si alam ve soutucu olarak da termofiziksel zellikleri ok iyi bilinen ve dkmclkte ok yaygn metal kalp malzemesi olarak kullanlan scak i takm elii (H13) bu deneysel almada dkm ve kalp 
malzemesi olarak seilmitir. 
Tek ynl katlama dzenei snn yalnz alttan su soutmal soutucu tarafndan uzaklatrlacak ekilde tasarlanmtr. Seramik kalbn evresi ekstra olarak 20 mm kalnlnda cam yn ile sarlarak izolasyon glendirilmi ve tek ynl katlamann ara yzeyden balayarak yukarya doru devam etmesi salanmtr. 
Ergitme ilemi diren telli ergitme ocanda yaplmve 980 K scaklndaki sv metal oda scaklna sahip kalba dklmtr. Daha sonra oda scaklna kadar soumaya braklmtr. Katlama srasnda sl iftlerden 0.5 s zaman aralnda elde edilen scaklk verileri otomatik olarak kaydedilmi ve bilgisayara aktarlmtr. llen zaman scaklk verileri Sonlu Fark Yntemi kullanlarak dkm ve soutucu iin scaklk dalmlarnn belirlenmesinde kullanlmtr. 
3. SONULAR VE TARTIMA (RESULTS AND DISCUSSION) 
0.15 m yzey przllne sahip soutucu kalpta, dkm-kalp ara yzeyden simetri olarak 5 mm, 37,5 mm ve 75 mm mesafede 0.5 s zaman aralklarnda sl iftlerle llen ve hesaplanan scaklk erileri ekil 3de verilmitir. Hesaplar yaplrken dkm ve kalp malzemeleri iin Tablo 1de verilen termofiziksel deerler kullanlmtr. ekil 3de TC1, TC2 ve TC3 scaklk erileri soutucudan, TC4, TC5 ve TC6 scaklk erileri dkmden zamana bal olarak llen scaklklardr. TD ve TK dkm ve kalp yzeylerine denk gelen dm noktalar iin, T37.5 ara yzeyden simetri olarak kalp ve soutucu orta noktalarnda hesaplanan scaklk erilerini gstermektedir.  
llen scaklklarla hesap edilen scaklklarn uyum iinde olduklarekil 3te ak bir ekilde grlmektedir. Sv metal dkmn takip eden ilk bir ka saniyede katlamaya balam ve kalp ara yzeyinden yukar doru ilerlemitir. Katlama dkmkalp ara yzeyinden 75 mm mesafede 76. saniyede balam ve 262. saniyede 186 saniyelik zaman aralnda tamamlanmtr. 2.47 ve 0.22 m yzey 


ekil 3. llen ve hesap edilen scaklklar (Calculated and measured temperatures) 
H. M. ahin v.d tektik Al-Si Alamnda Soutucu Yzey Przllnn Arayzey Is Transfer Katsaysna Etkisi 
Tablo 2. Fo ve .x deerlerine bal olarak llen ve hesap edilen scaklklar arasndaki farklar. (Differences between measured and calculated temperatures depending Fo and .x values) 
Kalp  Fo = 0.5  Fo = 0.25  Fo = 0.125  Fo = 0.0625  
.x (mm)  1  0.5  0.25  1  0.5  0.25  1  0.5  0.25  1  0.5  0.25  
.5372 TTC - 6.69  4.51  3.49  6.00  3.90  3.48  4.70  3.38  3.36  3.66  3.36  3.30  
Dkm  Fo = 0.5  Fo = 0.25  Fo = 0.125  Fo = 0.0625  
.x (mm)  1  0.5  0.25  1  0.5  0.25  1  0.5  0.25  1  0.5  0.25  
.5375 TTC - 11.73  11.57  11.49  11.72  11.56  11.49  11.68  11.55  11.48  11.61  11.55  11.46  

przllne sahip soutuculara yaplan dkmlerden de benzer scaklk-zaman erileri elde edilmitir. 
TC1 ve TC6 hesaplamalar iin snr art olarak alnan deerlerdir. Dkm-kalp ara yzeyinden simetrik olarak 5 mm mesafede hesap edilen scaklk deerleri, bu noktalarda llen TC3 ve TC4 scaklklar ile karlatrlmtr. Bilgisayar program bu noktalarda llen ve hesap edilen scaklk farklarnn (hassasln) en fazla  0.1den kk olmasdurumuna kadar hesap yapmaktadr. 
Hesap edilen scaklk dalmnn kontroln yapmak iin dkm ve kalp ara yzeyden simetri olarak 37.5 mm mesafede llen scaklklarla hesap edilen scaklklar karlatrlmtr. Hesap ynteminin hassasln artrmak iin eitlik (8)de Fo sayskltlerek hesaplar yaplmtr. Fo saysnn ve buna bal olarak .x deerinin azalmasna balolarak llen ve hesap edilen scaklk farklar Tablo 2de verilmitir. Hesaplama zaman da dikkate alnarak, Fo = 0.0625 ve .x = 0.25 mm alndnda hesaplarn en hassas sonular verdii tespit edilmitir. Scaklk farknn dkmde en fazla 11.46 K olduu, kalpta ise bu deerlerin en fazla 3.30 K olduu grlmtr. Literatrdeki almalarda bu noktalardaki scaklk farknn 20 Kden kk olmaskabul edilebilir durum olduu belirtilmektedir [4]. Bu almadaki scaklk farklarkabul edilebilir snr olan 

ekil 4. 0.15 m yzey przllne sahip soutucu ve dkm ara yzeyinde hesap edilen ara yzey s transfer katsaylarnn (h) zamanla deiimi. (Time depending variation of calculated interfacial 
heat transfer coefficients between casting and 0.15 m surface roughness chill.) 
20 Kden kktr. Dkm ve kalp malzemesinde llen ve hesaplanan scaklklar arasndaki bu kemmel uyum deney dzeneinin ve kullanlan malzemelerin termofiziksel zelliklerinin doru seildiini ve hesap ynteminin hassas olduunu gstermektedir. 
Saysal zmn hassasln belirleyen Fo saysnn ve dm noktalarnn sklkltlerek elde edilen sonularn hassasl arttrlmtr. Hesaplama sresi de gz nne alnarak en iyi zm Fo=0.0625 ve .x=0.25 mm deerleri iin elde edilmitir. Scaklk dalmna bal olarak s transfer katsays da doru olarak tespit edilmitir. 
ekil 4te 0.15 m yzey przllne sahip soutucu kalp malzemesi iin hesap edilen ara yzey  s transfer katsaylarnn (h) zamanla deiimi gsterilmitir. 0.15 m yzey przllne sahip soutucu kalp iin ilk 3.5 saniyede ara yzey stransfer katsays hmax=3320 W/m2K ile en yksek deerine ulamtr. 14. saniyede katlamann yzeye yakn blgelerde tamamlanmas ile birlikte ara yzey s transfer katsays deerinin hzl bir ekilde 1150 W/m2Ke dt gzlenmitir. Ancak takip eden srede s transfer katsays deeri daha yava dmve 250. saniyeden itibaren yaklak 340 W/m2K de sabit kalmtr. ekil 5 ve 6da, 0.22 ve 2.47 m soutucu yzey przll iin ara yzey s transfer  katsaysnn maksimum deerleri srayla hmax=3302 W/m2K ve hmax=2954 W/m2K olarak bulunmu ve 
0.15 m yzey przllne sahip soutucu kullanlarak yaplan dkmden elde edilen s transfer katsaysna benzer eimler gstermitir. 
ekil 7de ara yzey s transfer katsaysnn maksimum deerlerinin (hmax) yzey przll ile deiimi gsterilmitir. Yzey przllnn artmas ile maksimum s transfer katsays azalmtr. Literatrde yaplan benzer almalarda [6,12,25,29,30] yzey przllnn artmas ile s transfer katsaysnn azald belirtilmektedir. 
Bu almada elde edilen ara yzey s transfer katsaylar ile metal kalp yzey przll arasndaki iliki literatr ile uyum salamaktadr. 
ekil 8 incelendiinde de kalp yzey przllk deerinin artmas ile ara yzey s transfer katsaysnn azald grlmektedir. zellikle 2.47 m yzey ekil 5. 0.22 m yzey przllne sahip soutucu ve dkm ara yzeyinde hesap edilen ara yzey s transfer katsaylarnn (h) zamanla deiimi. (Time 


depending variation of calculated interfacial heat transfer coefficients between casting and 0.22 m surface roughness chill) 
ekil 6. 2.47 m yzey przllne sahip soutucu ve dkm ara yzeyinde hesap edilen ara yzey s transfer katsaylarnn (h) zamanla deiimi. (Time depending variation of calculated interfacial heat transfer coefficients between casting and 2.47 m surface roughness chill.) 


ekil 7. Maksimum ara yzey s transfer katsaysnn ekil 8. Soutucu yzey przll ile ara yzey s
yzey przll ile deiimi (Variation of maximum 
interfacial heat transfer coefficient with surface roughness) transfer katsaysnn deiimi (Variation of interfacial heat 

transfer coefficient with chill surface roughness) 
przllnde ara yzey s transfer katsaysnda belirgin bir d gzlenmitir. 0.22 ve 0.15 m soutucu yzey przllklerinde sv metal ile temas eden gerek yzey alan 2.47 m soutucu yzey przllndeki gerek temas yzey alanna gre ok daha yksektir. Svmetal bu soutucularn yzeylerindeki oyuklarn iine girememekte ve metalkalp temas sadece przllklerin tepe noktasnda gereklemektedir. Bu sebepten 2.47 m soutucu yzey przllndeki ara yzey s transfer katsays 0.22 ve 0.15 m soutucu yzey przllndeki ara yzey s transfer katsaysna gre belirgin bir azalma gstermitir. 0.22 ve 0.15 m yzey przllk deerlerinin birbirine yakn olmasndan dolay birbirine yakn ara yzey stransfer katsays deerleri elde edilmitir. 
ekil 8de ara yzey s transfer katsaylarnn h=C(t)-n C ve n sabit deerlerine bal, zamann bir fonksiyonu olarak azald grlmektedir. Garciann [31-38] Al-Si, Sn-Pb, Zn-Al, Al-Cu alam sistemleri ve Saf Sn ve Saf Al iin yapt birok almada bu sonulara benzer sonular elde etmitir. Garcia almalarnda s transfer katsaysnn zamann fonksiyonu olduunu, C ve n katsaylarnn alamn kompozisyonuna, dkm artlarna, soutucu malzemesine ve dkm scaklna bal olduunu bildirmitir. Bu almada elde edilen sonular Garciann sonular ile benzerlik gstermektedir. 
4. SONULAR (CONCLUSIONS) 
Bu almada; dkm malzemesi olarak Al-Si alamve kalp malzemesi olarak eitli przllk deerlerindeki elik (H13) malzemesi seilerek, tek ynl katlama artlarnda dkm-kalp ara-yzey stransfer katsays baar ile tespit edilerek, aadaki sonular elde edilmitir. 
1) Nmerik zmn hassasl Fourier says azaldka artmtr. Optimum Fo saysnn ve buna bal olarak .x deeri hesaplama zamanda dikkate alnarak, Fo = 0.0625 ve .x = 0.25mm olarak bulunmutur. 

H. M. ahin v.dtektik Al-Si Alamnda Soutucu Yzey Przllnn Arayzey Is Transfer Katsaysna Etkisi 
2) 2.47, 0.22 ve 0.15 m soutucu yzey przllkleri iin maksimum ara yzey s transfer katsaylarsras ile 2954 W/m2K , 3302 W/m2K ve 3320 W/m2K olarak hesaplanmtr. 3) Maksimum  ara  yzey  s transfer katsayshmak = -235.22Ra + 4700.8 kalp yzey przllne balolarak elde edilmitir. 4) Ara yzey s transfer katsays soutucu yzey przll azaldka artmtr. 5) Ara yzey s transfer katsaylarnn h=C(t)-n eitliine bal olarak zamann ok gl bir fonksiyonu olduu gzlenmitir. 
SEMBOLLER (NOMENCLATURE) 
C : zgl s, J/kgK 

H : Ara yzey s transfer katsays, W/m2K 

k : Is iletkenlik katsays, W/mK 

l : Ergime gizli ss, J/kg 

L : Uzunluk, m 

M : Alt-blge says

q.: Is aks, W/m2 q''': Birim hacimde s retim oran, W/m3 

t : Zaman, s 

T : Scaklk, K TC : Dkm metal yzey scakl, K TM : Soutucu metal yzey scakl, K 

X : Mesafe, m 


Yunan harfleri 
.: Younluk, kg/m3 .t : Zaman aral.x : Mesafe aral
Alt indisler 
m : Dm noktas
st indisler 
p : Zaman iareti 
TEEKKR (ACKNOWLEDGEMENT) 
Bu almaya 07/2002-08 numaral Bilimsel Aratrma Projesi erevesinde maddi destek salayanGazi niversitesi Rektrlne teekkr ederiz.  

