Boşluklu tuğlalardaki ısı transferi, tuğla malzemesindeki iletim ve boşluklardaki doğal taşınım mekanizmaları ile gerçekleşen birleşik ısı transferi problemidir. Tuğla ve benzeri yapı malzemeleri için temel beklentinin yüksek ısıl direnç olduğu bilinmektedir.
Bunu sağlamanın yolu düşük ısıl iletkenli tuğla malzemesi kullanmak veya boşluklardaki taşınımı zayıflatmak ya da her ikisini birlikte gerçekleştirmektir. Bu çalışmanın amacı, tuğladaki boşluklarda gerçekleşen doğal taşınımı zayıflatmak yolu ile toplam ısıl direnci artırmaktır.
Çalışmada, standart tuğla boşluklarındaki düşey yan yüzeyler yerine eğik yüzeylerin olması ve böylece doğal taşınıma karşı koyulması yolu ile ısıl direncin artacağı düşünüldü. Birleşik ısı transferi analizi, deneysel ve sayısal olarak gerçekleştirildi. Deneysel çalışmada kullanılmak üzere, 67,5 mm x 95 mm x 95 mm boyutlarında bir adet standart kare boşluklu (karşılıklı iki kenarı düşey doğrultuda) tuğla ve bir adet de eğik boşluklu (karşılıklı iki kenarı 45° eğik) tuğla, PLA plastik filament malzemeden 3 boyutlu yazıcıda üretildi.
Analizde standart ve eğik boşluklu tuğla için katı/hava boşluğu oranı sabit tutuldu. Bulgular deneysel ve sayısal durumlar için karşılaştırmalı olarak analiz edildi. Model üzerinde sıcaklık ölçme işlemi farklı ısıl güçlerde tekrarlandı. Uygulanan ısıl güçlere göre sıcaklık farkı-ısıl direnç ilişkisi ortaya çıkartıldı.
Sayısal analiz, aynı problemin ANSYS FLUENT paket programı kullanılarak birleşik ısı transferi olarak modellenmesi ile gerçekleştirildi. Çalışma sonuçları, tuğladaki toplam ısıl direncin tuğla yüzeyleri arasındaki sıcaklık farkı ile değişimi olarak sunuldu. Eğik boşluklu tuğlada ısıl direncin standart boşluklu tuğlaya göre %10-12 kadar arttığı görüldü.