Güneş enerjisi destekli hava ısıtıcısı performansının deneysel incelenmesi ve gri ilişkisel analiz yöntemi ile optimizasyonu
Experimental investigation of solar energy supported air heater performance and its optimization with grey relational analysis method
- Tez No: 472663
- Danışmanlar: PROF. DR. ADEM ACIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
Bu tez çalışmasında, yan yüzeyleri genişletilmiş üç düz bakır borudan imal edilerek yeni tasarlanmış bir güneş enerjisi destekli hava ısıtıcısının enerji, ekserji verimi ve termal hidrolik analizi yapılmıştır. Öncelikle düz boru şeklindeki hava ısıtıcısı olan Tip-I için deneyler yapılmış sonrasında içerisine dairesel şekilli farklı engel mesafesine ve farklı engel boşluk açısına sahip türbülatörler yerleştirilerek aynı koşullar altında deneyler tekrarlanmıştır. Düz boru şeklindeki Tip-I hava ısıtıcısından elde edilen enerji, ekserji verimleri ve ısıl performans değerleri ile içerisinde türbülatör bulunan Tip-II, Tip-III ve Tip-IV ısıtıcıların enerji, ekserji verimleri ile ısıl performansları karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışma sonucunda en yüksek enerji ve ekserji verimi Tip-II hava ısıtıcısı için sırasıyla %79,5 ve %42,4 olarak bulunmuştur. Reynolds sayısının 3 000 ile 7 300 arasında değişimine bağlı olarak Nusselt sayısı Tip-II ısıtıcıda Tip-I ısıtıcıya göre ortalama %343 daha fazla bulunmuştur. En yüksek termal oran değeri 2,824 ile Tip-II hava ısıtıcısında Reynolds sayısının en düşük olduğu 3 000 değerinde elde edilmiştir. Elde edilen veriler ile Regresyon analizi yapılarak eşitlikler elde edilmiştir. Kullanılan türbülatörler parametrelerin etkileri Gri ilişkisel analiz yöntemi ile optimize edilmiştir. Deney sonuçlarının optimum olduğu dizilimin A1B1C4 olduğu tespit edilmiştir. Deneylerde kullanılan her bir parametrenin etki miktarını incelemek için Taguchi metodu kullanılarak varyans analizleri (ANOVA) yapılmıştır. Analizler sonucunda ortalama %62,9 ile Reynolds sayısının etkisi maksimum olarak bulunmuştur. En düşük etki eden parametre ise %14,8 ile engel mesafesidir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, energy, exergy efficiency and thermal hydraulic analysis of a novel designed solar air heater manufactured by three straight copper tubes having extension on lateral surfaces were performed. Firstly, experiments were conducted for Type-I air heater, which was designed as a flat tube heater. After that, same experiments were repeated when turbulators with different circular disturbance distances and different obstacle openings were replaced inside the tube. The energy, exergy efficiency and thermal performance of Type-II, Type-III, and Type-IV air heaters, which include turbulators inside the tube, were compared with the energy, exergy efficiency and thermal performance of Type-I air heater. The highest energy and exergy efficiency, 79,5% and 42,4% respectively, were obtained for Type-II air heater through experimental works. The number of Nusselt for Type-II air heater was found to be approximately 343% higher than the number of Nusselt for Type-I air heater for the values of Reynolds number between 3 000 and 7 300. The highest thermal ratio value was obtained for Type-II as 2,824 for the lowest value of Reynolds number, 3 000. Regression analysis was performed to derive equations through the experimental data. The effects of the parameters of the turbulators used were optimized by the grey relational analysis (GRA) method. It has been determined that the optimum sequence of the test results is A1B1C4. Variance analysis (ANOVA) was performed using the Taguchi method to examine the effect of each parameter used in the experiments. As a result of the analyzes, the effect of the Reynolds number was found to be highest with an average of 62,9%. The least effective parameter is the obstacle distance of 14,8%.
Benzer Tezler
- Rollbond buharlaştırıcı tasarımının doğrudan genleşmeli ısı pompası performansına etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Investigation of the effect of rollbond evaporator design on the performance of direct expansion heat pump experimentally
EMİNE MUTLU
Doktora
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. L. BERRİN ERBAY
- Construction and performance analysis of an air-to-air and solar assisted heat pump
Havadan havaya ve güneş enerjisi destekli bir ısı pompasının kurulması ve performans analizi
BÜLENT AÇIKALIN
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜKNETTİN OSKAY
- Yeni nesil güneş enerjili hava ısıtıcısı ile entegre edilmiş sera tipi kurutucuda incir kurutulması
Drying figs in a greenhouse type dryer integrated with a new generation solar air heater
DİLEHAN AVŞAR
Doktora
Türkçe
2024
EnerjiAnkara ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL SAÇILIK
- Güneş enerjisi destekli ısı pompası sisteminin termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of a solar assisted heat pump system
BETÜL GÜLERYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKütahya Dumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMRAN ERÇETİN
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL YALÇIN URALCAN
- Performance analysis of an air to air and solar asisted heat pump
Havadan havaya ve güneş enerjisi destekli bir ısı pompasının performans analizi
MURAT ŞAHİN