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
- 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
- Bir basınçlı su reaktöründe kaza sırasında reaktör kabında oluşan kalp enkazının soğumasının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of cooling of core debris in pressurized water reactor during an accident
HAŞİM EMANET
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. CİHAT BAYTAŞ
- Yapı duvarlarının faz kayması ve sönüm oranı özelliklerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of phase lag and attenuation factor properties of building walls
YAVUZ SELİM SANCAKTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HABİP ASAN
- Hidrodinamik gelişmiş boru içi akışta kanatların ısı geçişi ve basınç düşüşüne etkisinin sayısal olarak belirlenmesi
Numerical investigation of the effect of fins on heat transfer and pressure drop in hydrodynamic developed in pipe flow
ALİ KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBİHA YILDIZ