Development of a heat transfer model for waste-water heat recovery system
Atık su ısı geri kazanım sistemi için ısı transferi modeli geliştirilmesi
- Tez No: 653977
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKİF EZAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- 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: 84
Özet
Condensers are an essential part of a vapor-compression heat pump cycle, which is commonly used for residential waste-water heat recovery systems. Heat exchangers with the multi-phase flow, such as the condenser, are one of the most complicated elements of a heat pump cycle. This study is mainly focused on condensers and their behavior in the case of simultaneous heat rejection and condensation. Rejected heat from the condenser has a significant potential for energy recovery and can be later used to supply heat to another source such as waste-water of which heat will be recovered or tap water. For the storage of this recovered energy, phase change materials are used, and they are aimed to store the rejected heat from the condensing refrigerant. In the mathematical model, the energy equation for the double pipe condenser with R134a refrigerant is resolved in the enthalpy form. The upwind scheme is used to discretize the governing equations. Different empirical equations for the heat transfer coefficient from literature are compared. After verification of the condenser model with similar work from literature, paraffin as phase change material (PCM) is added to the system. The thermal energy that is released during the condensation is stored by PCM. Later on, this recovered and stored energy is aimed to be used in another process. For the modeled condenser, temperature distribution and vapor quality are given with time. For the PCM results, temperature variations with time are evaluated. According to the results, the condenser model with and without PCM can be used to predict the thermal behavior of a condenser, and the developed model shows good consistency with the literature.
Özet (Çeviri)
Kondenserler, evsel atık su ısı geri kazanım sistemlerinde yaygın olarak kullanılan buhar sıkıştırmalı ısı pompası çevriminin önemli bir parçasıdır. Kondenser gibi çok fazlı akışa sahip ısı değiştiricileri, bir ısı pompası çevriminin en karmaşık unsurlarından biridir. Bu tezde, esas olarak kondenserlere ve eşzamanlı ısı salınımı ve yoğuşma durumundaki davranışlarına odaklanılmıştır. Kondenserden atılan ısı, enerji geri kazanımı için önemli bir potansiyele sahiptir ve daha sonra ısısı geri kazanılacak bir atık su veya musluk suyu gibi başka bir kaynağa ısı sağlamak için kullanılabilir. Geri kazanılan bu enerjinin depolanması için faz değiştirici malzemeler kullanılmaktadır ve yoğuşan soğutucu akışkandan aktarılan ısının depolanması amaçlanmaktadır. Geliştirilen matematiksel modelde, R134a soğutucu akışkanlı çift borulu kondenserin enerji denklemi, entalpi formunda çözülmüştür. Korunum denklemlerinin ayrıklaştırılmasında Upwind şeması kullanılmıştır. Literatürden farklı ısı transfer katsayısı korelasyonları karşılaştırılmıştır. Kondenser modeli literatürdeki benzer bir çalışma ile doğrulandıktan sonra sisteme faz değişim malzemesi (PCM) olarak parafin eklenmiştir. Yoğuşma sırasında açığa çıkan ısı enerjisi PCM tarafından depolanmaktadır ve daha sonra geri kazanılan ve depolanan bu enerjinin başka bir proseste kullanılması amaçlanmaktadır. Modellenen kondenser için zamana bağlı sıcaklık dağılımı ve buhar kalitesi verilmiştir. PCM sonuçları için sıcaklık değişimi zamana bağlı olarak verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, PCM'li ve PCM'siz kondenser modeli, bir kondenderin termal davranışını tahmin etmek için kullanılabilir ve geliştirilen model, literatür ile iyi bir tutarlılık göstermektedir.
Benzer Tezler
- Hava şartlandırma sistemlerinde kullanılan rotatif bir rejeneratörün modellenmesi ve simülasyonu
Başlık çevirisi yok
EMRE ÖZMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ÖZSOY
- Sığ kuyu toprak kaynaklı ısı değiştiricilerin tasarımında mevsimlere bağlı atmosferik koşulların etkisi
Effects of seasonal atmospheric conditions on the design of shallow ground-source heat exchangers
FERHAT CAN KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVAN KARABETOĞLU
- Enerji verimliliğinin kent ölçeğinde planlanması ve mekan ile etkileşimi Milas örneği
Planning energy efficiency in urban scale, it's interaction with urban form Milas case
KEREM BEYGO
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ALİ YÜZER
- Püskürtmeli kurutucuda disodyum oktaborat tetrahidrat üretimi ve modelleme çalışmaları
Experimental and modelling studies of disodium octaborate tetrahydrate production in a spray dryer
ERCAN ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2009
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI
- İklimlendirme uygulamaları için optimum absorbsiyonlu soğutucu dizayn ve imalatı
Design and construction of an optimum libr-water absorption refrigeration machine for air conditioning
HASAN BASRİ RAVUL
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN KILIÇ