Li Br-H2O akışkan çiftiyle çalışan soğurmalı soğutma sistemlerinin simülasyonu

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, enerji kaynağı olarak her türlü ısı enerjisini kullanan soğurmalı soğutma sisteminin termodinamik analizi ve sistemin matematik modellenmesi yapılarak sistem boyutlandırıldı. İlk önce sistem elemanlarından; soğurucu, ayırıcı, yoğuşturucu ve buharlaştırıcı detaylı olarak incelendi. Sistem elemanları model olarak sulu tip, ters akışlı ve kovan-boru tipli bir ısı değiştiricisi olarak seçilmiştir. Soğutma ve ısıtma sularının boru cidar sıcaklıklarının lineer olarak değiştiği kabul edilerek, ısı geçiş, kütle geçiş ve sınır şart bağıntıları yazıldı. Kısmi diferansiyel denklemlerin simültane çözümü için, sonlu farklar metodu uygulanarak bilgisayar yardımıyla, akışa dik kesitte ve akış boyunca her bir eleman için sıcaklık ve konsantrasyon dağılımları elde edildi. Elde edilen sıcaklık ve konsantrasyon dağılımlarından yararlanılarak her bir elemanın ısı transfer ve kütle transfer katsayıları bulundu. Bulunan ısı transfer ve kütle transfer katsayılarından, ısı ve kütle taşınım katsayılarını karakterize eden Nusselt ve Sherwood sayıları elde edildi. Sistemin termodinamik analizi yapılırken, soğurucu, ayırıcı, yoğuşturucu ve buharlaştırıcı için elde edilen sıcaklık dağılımlarından her bir elemanın uygun sıcaklıkları bulunarak, bu sıcaklıklar dikkate alındı. Sistem parametrelerinin, sistem etkinliği ( COP ) ve işlerlik etkinliği ( ECOP ) üzerine etkileri incelendi. Her bir sistem elemanın toplam ısı transfer katsayıları, elde edilen ısı transfer katsayılarından yararlanılarak bulundu. Elde edilen sonuçlar, grafikler ve tablolar halinde verilerek, irdelendi ve daha önceden yapılan deneysel ve teorik çalışmalarla karşılaştırıldı. Bu çalışmada Soğurmalı soğutma sistemi için, C++ programlama dilinde bir bilgisayar programı yazıldı.

VI ABSTRACT This work deals with matematical modelling and thermodynamic analysis with dimensioning of absorbsional refrigeration systems. Each kind of energy can be used as energy source in the analysis. Heat exchanger system elements are selected wet type, counter flow type and- shell-tube type. Firstly; Absorber, generator, Yoğuşturucu and evaporator are investigated in detail. Cooling and heating tube boundry temperatures are assumed as linear. Based on this assumption; heat and mass transfer equations and boundry conditions are determined. Using finite element method; simultaneus partial diferantiel equations are simultaneusly solved. Along the flow and section at the right angle to the fluid flow, heat and consantration distributions are calculated. Using these values, heat and mass transfer coeficients are obtained. Nusselt and Sherwood numbers which characterise heat and mass transfer coefficients are determined. Suitable working temperatures for each element, is used in system analysis. Effect of each element on Coefficient of Performance (COP) and Exergetic Coefficent of Performance (ECOP) are investigated. Total heat transfer coefficent of each system elements is determined using obtained heat transfer coefficents. Obtained result are presented on graphics and tables. Previous experimental and theorical studies are compared and discussed with obtained results in conclusion section of this study respectively. Also in this subject a computer program written-down at C++ programming language for absorbsional rerigeration system.