Bir ısı depolama sisteminin mekanik ve ısıl tasarımı
Mechanic and thermal design of a heat storage system
- Tez No: 251672
- Danışmanlar: PROF. DR. ALAEDDİN ARPACI, PROF. DR. NURDİL ESKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışmada; bölge ısıtma sistemlerinde santral ısı arzı ile yerleşim birimi ısı talebi arasındaki uyumsuzluğun önüne geçmek ve santraldaki ısı ve elektrik üretiminde esneklik sağlamak için kurulan ısı depolama sisteminin tasarım yöntemi üzerine çalışılmıştır.Çalışmanın birinci bölümünde, ısı depolama sistemi hakkında kısa bilgi verilmiş ve ısı depolama sisteminin bölge ısıtma sistemine sağladığı yararlar anlatılmıştır.İkinci bölümünde, bölge ısıtma sistemlerinde kullanımda olan ısı depolama sistemlerinin belli başlıları hakkında genel bilgi verilmiştir.Isı depolama sistemi tasarımına etki eden etkenler bölümünde, tasarım aşamasında dikkat edilmesi gereken etkenler açıklanmıştır. Isı depolama sisteminin sınır koşullara uygun olarak tasarımın nasıl belirlenmesi gerektiğini söyleyen etkenler, tasarım esnasında ısı depolama sistemi boşaltma verimliliğini belirleyen etkenler ve IDT'nin ömrünü belirleyen etkenler bu bölümde aktarılmıştır. Bu bölümün sonunda prototip ısı depolama sistemi tasarımının nasıl olması gerektiği sonuç olarak verilmiştir.IDT'nin boyutlandırılması bölümünde, IDT'nin tasarım aşamaları anlatılmıştır. Öncelikle ısı depolama tankı içerisinde bulunan ısıl enerji depolayıcı su ortamının ön boyutlandırması aktarılmış, daha sonra CFD analizi yardımıyla ısı depolama sistemi boşaltma verimliliğini en yüksek yapacak şekilde boyutlandırma yapım aşamaları yöntemi ve çıkan sonuçlar gösterilmiştir. Isıl enerji depolayıcı su ortamının boyutları belirlendikten sonra bu su ortamını muhafaza edecek ısı kaybını azaltacak yalıtımın kalınlığı belirleniş şekli bu bölümde anlatılmıştır. Son olarak, tasarımın diğer adımı olan IDT'nin mekanik tasarımında yapılan tank ve alt ? üst başlık cidar kalınlıklarının boyutlandırması gösterilmiştir. Tankın mekanik boyutlandırmasından sonra SEA analizi gerçekleştirilmiş ve tank üstünde oluşan gerilme ile yer değiştirme dağılımı izlenmiştir. SEA analizi ile analitik olarak belirlenmiş boyutların mukavemetinin ve yer değiştirmesinin izin verilen sınırlar içinde olduğuna emin olduktan sonra mekanik tasarım bitirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study; design methodology of a heat storage system is investigated. Heat storage system regulates discordance between heat production of cogeneration plant and head demand of consumer side; and provides flexibility of production between electric and heat production for cogeneration plant.In the first section of the study, some information about heat storage system is given and advantages of heat storage system for district heating system is explained.In the second section of the study, general information about heat storage systems which are utilized at some certain district heating systems is given.In `factors that affect design of heat storage system? section, factors that must be paid attention at design stage are stated. Factors that determine the type of design according to the design conditions and factors that affect the discharge efficiency at design stage are also described at this section. Beyond, factors that have influence on life cycle of heat storage tank are explained. At the end of this section, design type of prototype heat storage system is given as a result.In `dimensioning of heat storage tank? section, design stages of heat storage tank are described. Firstly, method of predimensioning of water volume as a thermal energy storage medium is narrated and later, method of final dimensioning of the volume by maintaining discharge efficiency maximum with the aid of CFD analysis and the results are shown. After dimensioning of the water volume, way of determining the insulation thickness which preserves heat loss from then storage tank is described. Finally, dimensioning of thickness of tank wall and head of tank is shown under the mechanical design step of design of heat storage tank. After the dimensioning the tank, FEM analysis is described and; stress and displacement distribution is shown. After verifying the strength and displacement of the dimensions which are calculated via analytical formulations by FEM analysis result, the mechanical design step is finished.
Benzer Tezler
- Faz değiştiren malzemeler (FDM) ile ısıl enerji depolamanın araştırılması: Doğrudan kullanım ve hidrojen depolama uygulaması
Investigation of thermal energy storage with phase change materials (PCMs): Direct usage and hydrogen storage application
BÜŞRA ARSLAN
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ
- 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
- Thermo-elastic analysis and multi objective optimal design of functionally graded flywheel for energy storage systems
Enerji depolama sistemleri için fonksiyonel derecelendirilmiş volan termoelastik analizi ve çok parametreli optimizasyonu
ALPER UYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM OZKOL
- Cephede dıştan kullanılan gölgeleme elemanları ve uygulama yöntemlerinin örnekler üzerinden incelenmesi
External shading devices that are applied to facades and examining shading devices' application methods through application examples
NACİYE SENA ÖZYER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
- Energy efficiency oriented model based investigation of marine diesel engine and auxiliary systems
Enerji verimliliğine yönelik gemi dizel makineleri ve yardımcı sistemlerinde modelleme tabanlı araştırma
ÇAĞLAR DERE
Doktora
İngilizce
2021
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ