Numerical investigation of bubbling fluidized bed to be used as high temperature thermal energy storage
Yüksek sıcaklık ısı enerji deposu olarak kullanılan kabarcıklı akışkan yatakların sayısal incelenmesi
- Tez No: 473269
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKER TARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Katı tanecikli odaklanmış güneş enerjisi sistemlerinde kullanılmak üzere tasarlanan ısı enerjisi depolama ünitesi, hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı vasıtasıyla incelenmiştir. Doğrudan temaslı ısı değiştiricisi olarak kulanılan 0.28 m x 1 m x 0.025 m boyutlarındaki kabarcıklı akışkan yatağın hidrodinamiği tasarlanmış ve doğrulanmıştır. 275 mikron çapındaki ve 2500 kg/m3 yoğunluğundaki Geldart B tipi tanecikler kabarcıklı akışkan yatağın tasarımında kullanılmıştır. Geri sıçrama katsayısının 0.99, yansıtma katsayısının ise 0.1 olarak alındığı Syamlal-O'Brien sürükleme modeli, deneysel olarak elde edilen yatak yükselme oranı, zamana bağlı boşluk kesiti ve yatak boyunca basınç düşümü değerlerini yeterince iyi tahmin edebilmiştir. Isıl tasarım sonuçlarına göre, fazlararası ısı transfer katsayısı ile yatak sıcaklığı arasında doğrusal bir ilişki gözlemlenmiştir. Tek bir yatağın ömrü yaklaşık 5000 saniye olarak bulunmuştur. Elde edilen ısıl sonuçlar, Ivanpah Güneş Güç Santralinde kullanılmak üzere katı parçacık temelli enerji depolama sisteminin tasarımında kullanılmıştır. Verimliliği % 26.4 olan hava Brayton çevrimi 11.22 saat boyunca 178 MW elektrik üretebilir. Ivanpah için, 26304 ton silica kumu günlük enerji depolama için gereklidir.
Özet (Çeviri)
A thermal energy storage unit designed to be used in a solid particle concentrated solar energy system is analysed with the help of a commercial Computational Fluid Dynamics tool. Hydrodynamics of the bubbling fluidized sand bed of which dimensions are 0.28 m x 1 m x 0.025 m to be used as direct contact heat exchanger are modelled and validated. Geldart B type particles with diameter of 275 micron and density of 2500 kg/m3 are used in modelling of bubbling fludized sand bed. Syamlal O'Brien drag model with restitution coefficient of 0.99 and specularity coefficient of 0.1 predicts the reported experimental data well in terms of bed expansion ratio, temporal voidage profile and pressure drop across the bed. According to thermal model results, linear relation between interphase heat transfer coefficient and bed temperature is observed. Lifetime of a single bed is found as about 5000 seconds. The obtained thermal results are used to model a particle based storage system for Ivanpah Solar Power Plant. Air Brayton cycle with thermal efficiency of 0.264 can produce 178 MW electricity for 11.22 hours. For Ivanpah, 26304 metric tons silica sand are found to be required for daily storage.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of circulating fluidized bed riser hydrodynamics for concentrating solar thermal receiver applications
Yoğunlaştırılmış güneş enerjisi alıcısı uygulamaları için sirkülasyonlu akışkan yatağın hidrodinamiğinin sayısal incelenmesi
SERHAT BİLYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER TARI
- İkinci mertebeden nonlineer filtrasyon denkleminin emici ortamda nümerik incelenmesi
Numerical investigation of the second order nonlinear filtration equation in an absorbic media
OĞUZHAN GÜZENGİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
MatematikBeykent ÜniversitesiMatematik Bilgisayar Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHADDİN SİNSOYSAL
- Bir boyutlu nonlineer parabolik denklem için çözümdeki patlama olayının sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the blow-up problem in the solution of one dimensional nonlinear parabolic equation
FULYA TOMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
MatematikBeykent ÜniversitesiMatematik Bilgisayar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHİR RESULOV
- Numerical investigation of stiffened composite panel into buckling and post buckling under combined loading
Birleşik yükleme altında kiriş destekli plakaların burkulma ve burkulma sonrası davranışlarının incelenmesi
ERKAN AKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ YAMAN
- Numerical investigation of aerodynamic and aeroacoustic properties of a supersonic jet
Ses üstü bir jetin aerodinamik ve aero akustik özelliklerinin numerik olarak incelemesi
RAMİZ ÖMÜR İÇKE
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR