Su ile ısıl enerji depolanmasında sıcaklık tabakalaşmasının sayısal ve deneysel olarak araştırılması
Numerical and experimental investigation of temperature stratification in the thermal energy storage with water
- Tez No: 223537
- Danışmanlar: PROF.DR. NECDET ALTUNTOP, Y.DOÇ.DR. İ. NECMİ KAPTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Depolama tankı, Isıl tabakalasma, Dairesel plaka, Storage tank, Thermal stratification, Circular plate
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 225
Özet
Bu çalısmada; günes enerjisi ile su ısıtma sistemlerinde ısıl enerji depolamak içinkullanılan silindirik sıcak su depolama tankı içerisine dairesel plakanın f/H ve g/Doranlarında yerlestirilmesinin ısıl tabakalasma üzerine etkisi sayısal ve deneysel olarakarastırıldı. Burada H ve D sırası ile tankın yüksekligi ve çapı iken, f, tankın tabanyüzeyinden dairesel plakaya olan mesafedir. g ise dairesel plaka üzerine açılan deliginçapıdır.Tank modeli, ortasına delik açılmıs dairesel plakanın degisik f/H ve g/D oranlarındatank içerisine yerlestirilmesi ile dizayn edildi. Depolama tankının içerisine dairesel plakayerlestirmek sureti ile tankın üst kısmındaki sıcak su ile alt kısmındaki soguk suyunbirbirleri ile karısması önlenerek, ısıl tabakalasmanın korunması saglandı. Çalısmada,süreklilik, momentum ve enerji esitlikleri üç boyutlu zamana baglı çözüldü. Sayısalçalısmanın geçerliligi deneysel olarak da ispatlandı. Tank içerisindeki sıcaklık dagılımı,tanktan saglanan kullanım suyunun sıcaklıgı, kolektöre giden suyun sıcaklıgı ve tankgiris-çıkısları arasındaki su sıcaklıgı farkları; çesitli g/D ve f/H oranlarında sekiller vegrafikler üzerinde zamana baglı olarak gösterildi.Sonuçlar; tank içerisine yerlestirilen dairesel plakanın ısıl tabakalasmayı iyilestirdiginive engelsiz tank durumuna göre, tanktan saglanan kullanım suyu sıcaklıgını arttırdıgınıgöstermektedir. En iyi ısıl tabakalasma, dairesel plakanın tank içerisine g/D=0.2 vef/H=0.133 oranlarında yerlestirilmesi durumunda elde edildi.
Özet (Çeviri)
In this study, effect of f/H and g/D ratios of circular plate placed in a cylindrical hotwater storage tank, used for thermal energy storage in water heating system with solarenergy, on thermal stratification is investigated numericaly and experimentaly. Here Hand D are the height and diameter of the tank, respectively while f is the distance fromthe bottom surface of the tank to the circular plate and g is also the diameter of the holeon the plate.The tank model is designed by placing a circular plate in the tank with a hole in thecenter at various f/H and g/D ratios. The circular plate placed in the storage tankprovides preserving thermal stratification by preventing to mix cold water at the bottomwith hot water at the top of the tank. This analysis is based on unsteady, threedimensional continuity, momentum and energy equations. The numerical study isverified experimentaly. Temperature distribution in the tank, water temperaturesupplied by the tank, water temperature going to collector and water temperaturedifferences between tank outlet and inlet are shown on the graphics and figures forvarious f/H and g/D ratios and according to time.The results show that placing circular plate in the tank improves thermal stratification.t increases the temperature of water supplied by the tank compared to no plate case. Asa result, The best thermal stratification is obtained for circular plate placed in the tankat g/D ratio of 0.2 and an f/H ratio of 0.133.
Benzer Tezler
- Isı geri kazanımı ve depolanmasında sıcaklık farklarının korunması için cam yünlü donatılı tankların termal incelenmesi
Thermal analysis of the tanks equipped with fibreglass in order to preserve temperature differences during heat recovery and storing
KORHAN ÖKTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
EnerjiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Yağ alkolleri bazlı faz değişim malzemelerinin sentezi, karakterizasyonu ve ısıl enerji depolama özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis and characterization of fatty alcohols based phase change materials and determination of their thermal energy storage properties
ÖMER FARUK ENSARİ
- Preparation and characterization of paraffin and polyethylene glycol based phase change materials for white good applications
Beyaz eşya uygulamaları için parafin ve poliethilen glikol bazlı faz değiştiren malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
NİLÜFER ERTUNÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
DR. YUSUF YUSUFOĞLU
- Improving the thermal conductivity of fiber-reinforced concrete panels for exterior facades with phase change materials
Diş cepheler için elyaf takviyeli beton panellerin ısı ı̇letkenliğinin faz değiştiren malzemelerle ı̇yileştirilmesi
YALDA SAFARALIPOUR
Doktora
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
- Analysis of thermal energy storage with pcm in cylindrical container filled by porous medium
Gözeneklı̇ ortam dolu sı̇lı̇ndı̇rı̇k kapta pcm ı̇le ısıl enerjı̇ depolanmasının analı̇zı̇
FARZAD ROKHSAR TALABAZAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR