Buz depolamalı sistemlerde ısı transfer yapılarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, içerisinde su bulunan dikdörtgensel bir soğu depolama tankına yerleştirilen değişik silindir düzenlemelerinin, buz oluşumuna etkilerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla FLUENT paket programı yardımıyla akış alanının sayısal çözümü zamana bağlı olarak elde edilerek sıcaklık değişimi ve buz oluşumu görselleştirilmiştir. Tank içerisindeki su sıcaklığı 4 oC ve silindir yüzey sıcaklığı -10 oC kabul edilerek, öncelikle tek silindirli düzenleme için zamana bağlı olarak Ab/As oranı (Buz alanı / silindir kesit alanı) elde edilmiştir. Daha sonra aynı sınır koşullarında tek ve iki silindirli düzenlemeler karşılaştırılmıştır. Çalışmanın devamında dört silindirli üçgen ve kare dizilişli düzenlemelerin sıcaklık dağılımları, sıvı oranları ve alan oranları elde edilmiştir. Silindir sayısının etkisini görebilmek için üç model oluşturularak sonuçlar elde edilmiştir. Son olarak silindir konumunun katılaşmayı ne şekilde etkilediğini görebilmek tek silindir tankın alt bölgesine, ortasına ve üst bölgesine yerleştirilerek iç düzenleme oluşturulmuştur. Aynı sınır koşullarında bu düzenlemeler için sıcaklık dağılımları, sıvı oranları ve alan oranları elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır.Anahtar Kelimeler: Enerji Depolama, Faz Değişimi,Katılaşma

In the present study, it is aimed to compare the effect of ice formation on different cylinder geometries placed in a rectangular ice storage tank filled with water. For this aim Fluent package program was used to solve the flow domain numerically and temperature distribution and ice formation depending on time were illustrated. Water temperature in the tank and cylinder surface temperature were assumed as 4 oC and -10 oC respectively and firstly ratio of Ab/As (Formed ice area/ Cross sectional area of Cylinder). Later, one-cylinder and two-cylinder geometries were compared at the same boundary conditions. Then, temprature distributions, liquid ratios and area ratios of four-cylinder triangle and arragement in square sequence geometries were obtained. To see the effect of number of the cylinder , three models were formed and results were obtained.Finally, To realize how placement of cylinder effect solidification, iner arragement was formed by locating one cylinder to the bottom, medium and the top area of the tank. At the same temprature conditions, temprature distributions, liquid ratios and area ratios were obtained and compared for these arragements .Keywords: Energy Storage, Phase Change, Solidification.