Silindirik FDM Haznesinde Kanatçık Kullanımının Performans Analizi


Koparan M. F., Yılmaz Ö. F., Cumhur A., Aktan B., İnan O., Alptekin E.

Tesisat Mühendisliği, sa.196, ss.49-57, 2023 (Hakemli Dergi) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Basım Tarihi: 2023
  • Dergi Adı: Tesisat Mühendisliği
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.49-57
  • Dokuz Eylül Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, termal enerji depolama için faz değişim malzemelerinin (FDM) katısıvı hal değişimi sırasında yüksek gizli ısı kapasitesi ile enerji depolayabilme potansiyellerinden faydalanılmış ve farklı geometriler içerisinde bu enerjiyi depolamanın en verimli hali aranmıştır. Bu kapsamda ısıl enerji depolama ortamı olarak silindirik hazneler seçilmiş ve içerisine kanat-akış yönlendirici parçalar yerleştirilip performansı ANSYS FLUENT yazılımı sayesinde araştırılmıştır. Parametrik ilerlemek amacı ile 3 farklı geometride kanat-akış yönlendirici kullanılıp her bir düzen için uzunluk ve açı değerleri de değiştirilmiş ve bunun yanı sıra baz senaryo olan kanatçıksız haznenin ısı depolama performansı da araştırmaya dahil edilmiştir. Zamana bağlı bir çalışma yapılmış ve referans süre olarak 1 saat belirlenmiştir. Silindir dış ortam sıcaklığı 317 K , 321 K ve 323 K olarak değiştirilerek kapsamlı bir inceleme yapıldığında, uygun kanat-akış yönlendirici düzenleri kullanıldığı takdirde düşük sıcaklıklarda bile çok yüksek toplam erime yüzdeleri elde edilmiştir.
In this study, the potential to store energy with high latent heat capacity during solid- liquid state change of phase change materials (PCM) for thermal energy storage was utilized and the most efficient way of storing this energy in different geometries was sought. In this context, the cylinderical domain was chosen as the geometry and the fin-flow directing parts were placed in it and its performance was investigated via ANSYS-FLUENT software. In order to proceed parametrically, fin- flow directing guides in three different geometries were used and the lenght and angle values were changed for each arrangement. In addition the heat storage performance of the unfinned cylinder was also included to our research. A transient analysis was conducted and one hour was determined as the reference time. When the cylinder outdoor temperature was changed as 317K, 321K, 323K and a comprehensive examination was made, so high total melting percentages were detected even at low wall temperatures if suitable fin-flow directing arrangements were adopted.