Investigation of solidification and melting periods of phase change materials inside capsules
Kapsüller içerisindeki faz değişim malzemelerinin katılaşma ve erime periyotlarının incelenmesi
- Tez No: 564516
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKİF EZAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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: 71
Özet
Bu tez çalışması, deneysel ve sayısal olarak iki bölümden oluşmaktadır. Deneysel çalışmada küresel kapsüllenmiş faz değişim malzemesinin (FDM) çeşitli dış ortam sınır koşullarında depolama performansı deneysel olarak elde edilmiştir. Küresel kapsüllenmiş FDM'nin depolama performansı elde edilirken, ısı transfer akışkanının (ITA) test alanına giriş hızı sabit tutulmuş ve giriş sıcaklığı değiştirilmiştir. Değişen ITA sıcaklıklarının kapsül sıcaklığında ve ısı transfer hızında oluşturduğu değişimler incelenmiştir. Sayısal çalışmada, ITA'nın hızı, giriş sıcaklığı ve kapsül malzemesinin değişiminin gizli bir ısıl enerji depolama ünitesinin performansı üzerindeki etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Etkin ısıl iletkenlik yaklaşımı, kapsüller içindeki doğal taşınımlı erime işlemini dikkate almak için ANSYS-FLUENT yazılımına uygulanmıştır. Parametrik analizlerin sonuçları, termodinamiğin birinci ve ikinci yasaları dikkate alınarak oluşturulmuştur. Erime prosesinin zamana bağlı değişimleri, FDM'nin sıcaklığı ve entropi üretim oranı değişimleri değerlendirilmiştir. Giriş sıcaklığının ve havanın hızının arttırılması, tam erime süresini önemli ölçüde azalttığı gözlenmiştir. Havanın giriş sıcaklığı yükseldiğinde ve entropi üretim oranı dört kattan fazla arttığında, toplam erime süresi azalmıştır. Ayrıca, hava giriş hızının yükseltilmesinin entropi üretimini arttırdığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The current thesis consists of two parts as experimental and numerical. In the experimental part, the storage performance of spherical encapsulated phase change material (PCM) under various external boundary conditions was obtained experimentally. As the charging performance of spherical encapsulated PCM is achieved, the entry velocity of the heat transfer fluid (HTF) into the test zone is kept constant and the entry temperature is changed. The effect of changing HTF temperatures on the change in temperature of the capsule and the heat transfer rate were investigated. In the numerical part, the influences of inlet temperature and velocity of the HTF and the capsule material on the performance of a latent heat thermal energy storage unit is numerically investigated. The enhanced thermal conductivity approach is implemented into the ANSYS-FLUENT software to consider the natural-convection-dominated melting process within the capsules. Results of the parametric analyses are evaluated by using the first and second laws of the thermodynamics. The time-wise variations of the melting front, the temperature of the PCM and the rate of entropy generation are evaluated. Increasing the inlet temperature and velocity of air significantly reduces the time required for complete melting. The total time for melting is reduced when the inlet temperature of air increase and the entropy generation rate enhances more than four times. Besides, increasing the air inlet velocity enhances the entropy generation.
Benzer Tezler
- Bazı yağ asitleri ve ötektik karışımlarının enerji depolayıcı madde olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of useability of some fatty acids and eutectic mixtures as energy storage material
AHMET SARI
- Al-Fe alaşımlarının hızlı katılaşması
Rapid solidification of AI-Fe alloys
AHMET GÜNER
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. NİYAZİ ERUSLU
- Faz değişimli enerji depolama ünitesinin güneş enerjili sıcak su ısıtma sistemine entegresinin sayısal incelemesi
Numerical investigation of solar hot water heating system with phase-changed energy storage unit
SÜLEYMAN ŞİŞMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜSLÜM ARICI
- Volgram ağır alaşımlarında başlangıç toz özelliklerinin sıvı gaz sinterlemesi yoluyla yoğunlaşma süreçlerine olan etkileri
Effects of initial powder characteristics on densificatıon processes via liquid-phase sintering in based heavy alloys
BURAK ÖZKAL
- Experimental and numerical investigation of cold thermal energy storage systems
Soğuk enerji depolama sistemlerinin deneysel ve sayısal incelenmesi
MEHMET AKİF EZAN
Doktora
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTUNÇ EREK