Numerical investigation of encapsulated ice thermal energy storage system
Kapsüllenmiş buz ısıl enerji depolama sisteminin sayısal incelenmesi
- Tez No: 410597
- Danışmanlar: PROF. DR. AYTUNÇ EREK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 78
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.
Özet (Çeviri)
In this study, two different numerical solution methods are applied for phase change problems in one-dimensional cartesian coordinates. Solidification processes are simulated by using enthalpy method and temperature transformation method and predicted results are compared with the analytical one. Temperature distributions and time-wise variations of interface position are represented according to the determined boundary conditions. With respect to the results, increasing the number of nodes leads to increase the accuracy of the solution of the numerical methods. Highest discrepancies between the numerical and analytical results are observed near the interface position. In terms of accuracy and solution time, comparative results indicate that temperature transformation method gives better approximation. The purpose of the second work is to evaluate effective thermal conductivity equations for inward melting problems inside spherical capsule in terms of the temperature difference and the spacing between the interface and the shell. Sets of numerical analyses have been carried out by commercial CFD software ANSYS-FLUENT. In order to validate the method, proposed effective thermal conductivity equation has been implemented into numerical code used MATLAB software. The results of the phase change problem inside a spherical capsule are compared with the experimental findings. Comparative results reveal that implementation of the effective thermal conductivity yields reasonable results regarding to the experimental measurements.
Benzer Tezler
- Makro kapsüllenmiş bir tarafından ısıtılan dirençlerde erime katılaşma davranışının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of melt solidification behaviour in resistors heated by a macro-encapsulated one side
SİBEL DENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiHitit ÜniversitesiEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN KURTBAŞ
- Investigation of solidification and melting periods of phase change materials inside capsules
Kapsüller içerisindeki faz değişim malzemelerinin katılaşma ve erime periyotlarının incelenmesi
SERVET GİRAY HACIPAŞAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKİF EZAN
- Deniz-türevi moleküllerin nörovasküler etkilerinin 3b mikro çerçeve ko-kültür modellerinde incelenmesi
Investigation of neurovascular effects of marine-derived molecules in 3d micro frame co-culture model
İREM POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyoteknolojiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞADİYE EMEL SOKULLU
- MikroPCM içeren tasarlanmış çimento esaslı kompozitlerin mekaniksel ve darbe davranışlarının araştırılması
Investigation of mechanical and impact behavior of engineered cement-based composites incorporating microPCM
EZGİ GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ ERDEM
- Eşmerkezli ve kaçık merkezli kareler arasındaki kapalı ortamda doğal taşınımın sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of natural convection heat transfer in an enclosure between concentric and eccentric square
TAMER MATARACI
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HABİP ASAN