Numerical investigation of encapsulated ice thermal energy storage system
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET UZUN
Danışman: AYTUNÇ EREK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada kartezyen koordinatlardaki bir boyutlu faz değişim problemi için iki farklı sayısal çözüm yöntemi kullanılarak uygulanan yöntemlerin doğruluğu belirlenmiştir. Entalpi metodu ve sıcaklık dönüşüm metodu kullanılarak katılaşma sırasındaki faz değişim süreci analitik yöntem ile karşılaştırılmıştır. Belirlenen sınır koşullara göre, sıcaklığın düğüm sayısına ve katı-sıvı ara yüzey konumunun zamana göre değişimi gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre düğüm sayısındaki artış sayısal yöntemlerin doğruluğunu arttırmıştır. Karşılaştırmalı sonuçlara göre yüzdesel hatanın en fazla olduğu konum faz değişiminin gerçekleştiği alandır. Sayısal yöntemlerin karşılaştırılması ile doğruluk ve çözüm zamanı açısından sıcaklık dönüşüm metodu diğer yönteme göre daha doğru sonuç vermiştir. İkinci çalışmanın ana amacı küre içerisinde içe doğru erime probleminin efektif ısı iletim katsayısını denklemlerini elde etmektir. Sıvı fazdaki FDM'nin doğal taşınım modellemesi yapmak yerine, doğal taşınım etkisini efektif ısı iletim katsayısı kullanılarak elde edilmiştir. Efektif ısı iletim katsayısı için elde edilen denklemler iç küre yüzeyi ile dış küre yüzeyi arasındaki sıcaklık farkı ve uzunluk farkı cinsinden elde edilmiştir. Sayısal analizler ticari CFD yazılımı olan ANSYS-FLUENT programı ile gerçekleştirilmiştir. Metodun doğruluğunu kontrol etmek için ısı iletim katsayısı denklemleri MATLAB programı kullanılarak yazılan küresel koordinatlardaki faz değişim problem kodu kullanılmıştır. Hesaplanan sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılmalı sonuçlardan elde edildiği üzere efektif ısı iletim katsayısının uygun sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.