Geri Dön

Jeotermal uygulamalardaki plakalı tip bir ısı değiştiricinin çeşitli plaka kaplamaları için çalışma performansının sayısal incelenmesi

Numerical analysis of operating performance for various plate coatins of a plate type heat exchanger in geothermal applications

  1. Tez No: 413373
  2. Yazar: KUTAY AYDIN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ KEÇEBAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Dünya genelinde jeotermal enerji kaynakları üzerindeki çalışmalarda kullanılan makine ve ekipmanlarda, jeotermal kaynak suyunun kimyasal bileşiminden dolayı kirlilik, korozyon, kabuklaşma ve bunlara bağlı olarak ısıl performans kaybı, verim düşüşü, bakım ve işletme maliyetleri gibi sorunlar yaşanmaktadır. Bu sorunların üstesinden gelebilmek için günümüzde halen optimum bir dinamik model geliştirilememiştir. Ancak sayısal ve deneysel çalışmalar devam etmektedir. Bu tezin amacı, jeotermal uygulamalarda kullanılan plakalı tip ısı değiştiricilerinde bahsi geçen sorunları çözebilmek için ısı değiştiricinin optimum çalışma şartlarını araştırmaktır. Bu kapsamda, farklı malzemelerle plaka yüzeyi kaplanmış olarak tasarlanan bir plakalı ısı değiştirici, 3 boyutlu olarak bilgisayar destekli modellenmiştir (BDM). Modeller, plaka malzemesi olarak jeotermal uygulamalarda kullanılan AISI 316 paslanmaz çelik plakaların, titanyum, bor, alüminyum ve bakır malzemeleri ile 5, 10, 20 ve 30 mikron kalınlıklarında kaplanmış bir şekilde tasarlanmıştır. Akışkan olarak jeotermal akışkan ve saf su kullanılarak üç farklı kütlesel debi değerinde, modellerin ısıl performansları hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleriyle sayısal olarak incelenmiştir. Sonuç olarak aynı kütlesel debi değerinde kaplama kalınlığı arttıkça ısıl performansın hızlanarak arttığı görülmüştür. Bununla birlikte kaplama materyali olarak en iyi ısıl performansa bakır kaplama ile ulaşıldığı tespit edilmiştir. Isı değiştiricinin optimum çalışma şartlarının ise plakalarının 30 mikron kalınlığında bakır kaplanarak, 0,001 kg/s kütlesel akışkan debisi değerinde olduğu anlaşılmıştır.

Özet (Çeviri)

Various problems were experienced such as crustation, pollution, corrosion due to the chemical composition of geothermal water and according thermal performance loss, efficiency reduction, maintenance and operating costs in the machinery and equipment used on worldwide geothermal energy resources. To overcome these problems, optimized dynamic model could not be developed. But numerical and experimental studies are in progress. The aim of this thesis is to investigate the optimum operating conditions of the heat exchanger to solve the aforementioned problems in plate type heat exchangers used in geothermal applications. In this context, a plate heat exchanger designed as a plate coated with different material surfaces is computer aided designed (CAD) in 3D. Models are designed for AISI 316 stainless steel plate, as the plate material used in geothermal applications, coated titanium, boron, aluminum and copper materials at 5, 10, 20 and 30 microns thickness. Thermal performance of materials were examined numerically by using computational fluid dynamics (CFD) analysis, with geothermal fluid and pure water as computational fluid with three different mass flow. Consequently, it is shown that at the same mass flow rate the thermal performance is increased when the coating thickness is increased. Also, the best thermal performance as a coating material has been found to be reached with a copper coating. It is understood that the optimum operating conditions of the heat exchanger is 30 micron thickness of copper coating on plates under condition of 0,001 kg/s value of the mass fluid flow.

Benzer Tezler

  1. Pressure and temperature behaviors of single-phase water geothermal reservoirs under various production/injection schemes

    Tek-faz su içeren jeotermal rezervuarların çeşitli üretim/enjeksiyon durumlarındaki basınç ve sıcaklık davranışları

    YILDIRAY PALABIYIK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ONUR

    DOÇ. DR. ÖMER İNANÇ TÜREYEN

  2. Investigation of deep eutectic solvents as a reaction medium for metal chloride based chemical heat pumps

    Derin ötektik çözücülerin metal klorür bazlı kimyasal ısı pompalarında kullanımının incelenmesi

    EZGİ GÖZDE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRKAN KARAKAŞ

    DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU

  3. Kurşunlu (Salihli) jeotermal alanındaki üretim ve geribasım kuyularının mineral dengeleri ve kabuklaşma eğilimleri

    Mineral equilibrium and scaling tendencies of the production and reinjection wells in Kurşunlu Salihli geothermal field

    KEREM KADİR OĞUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Uygulamalı Jeoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEKİN TARCAN

  4. Kütahya kuzeyindeki hidrotermal alterasyon ve etkinlikleri

    Hydrothermal alteration and its effects in the north of Kütahya

    GÜLBİN GÜRDAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. SEZAİ KIRIKOĞLU

  5. Jeotermal enerji ile ısıtılan bir serada, üretimin yapay sinir ağları ile tahmin edilmesi

    Estimating production in a geothermal energy healed greenhouse with artificial neural networks

    ZAFER KORKMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    ZiraatTokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi

    Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KASAP