Experimental and theoretical investigation of natural convection heat transfer in an integral solar collector storage (iscs)
Entegral güneş kollektörü depolamasında (ıscs) doğal konveksiyon ısı transferinin deneysel ve teorik yatırımı
- Tez No: 663952
- Danışmanlar: PROF. DR. CİHAN KARATAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk Hava Kurumu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Mevcut araştırma, farklı tipte ısı eşanjörlerinin karşılaştırma için mahfazasına daldırıldığı güneş kolektörü entegre depolama sisteminin (ISCS) termal performansının pratik bir çalışmasını içermektedir. İlk tip, düz borulu bir ısı değiştiricidir (ST) ve diğeri, sargılı bir boru (CT) formunda bir ısı değiştiricidir. ISCS mahfazasına daldırılan ısı eşanjöründen giriş ve çıkış suyunun sıcaklık farkı belirlenerek ısı eşanjörü içindeki tek ve çift cam tabakaların ve sıvı akış hızlarının etkisi deneysel olarak değerlendirilmiştir. muhafaza içindeki dağıtım, ISCS verimliliği ve akşam saatlerinde termal depolama miktarı. Isı yalıtımlı muhafaza ve farklı cam katmanlarına daldırılmış ısı eşanjörünün içinde farklı bir su akış hızları (1.0, 1.5, 2.0 ve 2.5 LPM) için üç set deney gerçekleştirilmiştir. İlk set, muhafazanın üst yüzünde (STSG) olarak adlandırılan tek bir cam tabakaya sahip düz bir tüp şeklinde bir ısı eşanjörünün varlığını temsil eder. İkinci set, muhafazanın üst tarafında tek bir cam bulunan ve (CTSG) olarak adlandırılan sarmal borulu bir ısı eşanjörü kullanır. Son deney grubu, muhafazanın üst yüzünde çift cam bulunan sarmal tüp şeklinde bir ısı eşanjörü ile temsil edilir ve (CTDG) olarak kısaltılır. 1.0 LPM'lik su akış hızında, CTDG, gündüz ve gece saatlerinde sırasıyla CTSG için (19.4 ve 11.4 C) ve STSG için (12 ve 7.3 C) daha yüksek sıcaklık farkı (28 C ve 19.9 C) sergilemiştir. Sonuçlar, 2.5 Lpm su akış hızındaki (CTDG) durumunun ısıl veriminin (% 77.8) (CTSG) durumunun (% 56.6) ve STSG'nin (% 39.7) veriminden daha yüksek olduğunu ortaya koymaktadır. . Kollektörün tam izolasyonu sayesinde iç enerjinin gündüz güneş radyasyonu miktarını aştığı ve geceleri de termal depolama sağladığı görülmüştür. Tüpün yakınındaki sıcaklık ölçümleri, ısı transfer işlemi sırasında Rayleigh sayısının hesaplanmasına izin verir ve Nusselt sayısı ile Rayleigh sayısı arasındaki her deney seti için deneysel ilişkiler çıkarılmıştır.
Özet (Çeviri)
The current research includes a practical study of the thermal performance of solar collector integral storage system (ISCS) in which different types of heat exchangers are immersed in its enclosure for comparison. The first type is a straight tube heat exchanger (ST) and the other is a heat exchanger in the form of a coiled tube (CT). The effect of single and double glass layers and fluid flow rates inside the heat exchanger on the natural convection heat transfer of the ISCS system is experimentally evaluated by determining the temperature difference of inlet and outlet water through the heat exchanger immersed into the ISCS enclosure, the temperature distribution inside the enclosure, the ISCS efficiency, and the amount of thermal storage during evening times. Three sets of experiments are performed for a different water flow rates (1.0, 1.5, 2.0, and 2.5 LPM) inside the heat exchanger that is immersed in the thermally insulated enclosure and different glassing layers. The first set represents the presence of a heat exchanger in the form of a straight tube with a single glass was layer on the top face of the enclosure that is called (STSG). The second set uses a coiled tube heat exchanger with a single glass on the upper side of the enclosure and it's named (CTSG). The last set of experiments is represented by a heat exchanger in the form of a coiled tube with a double glass on the upper face of the enclosure and it's abbreviated as (CTDG). At a water flow rate of 1.0 LPM, the CTDG exhibited higher temperature difference (28 C and 19.9 C than (19.4 and 11.4 C) for CTSG and (12 and 7.3 C) for STSG during the day and night times, respectively. The results reveal that the thermal efficiency (77.8% ) of the (CTDG) case at a water flow rate of 2.5 Lpm was higher than the efficiency (56.6%) of (CTSG) case and that (39.7%) of (STSG) case. . It was also observed that the internal energy exceeds the amount of solar radiation during the day and provides thermal storage at night due to the complete isolation of the collector. The temperature measurements near the tube allow the calculation of the Rayleigh number during the heat transfer process, and empirical relationships haves been deduced for each set of experiments between the Nusselt number and the Rayleigh number.
Benzer Tezler
- Nanoakışkanlarda doğal taşınımla ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of natural heat convection in nanofluids
AHMET DİRLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİZ BAYTAŞ
- Dikey bir porselen levhadan taşınımla eşzamanlı ısı ve kütle geçişi olaylarının teorik & ampirik bağıntılar ve dijital görüntü işleme kullanılarak incelenmesi
Investigation of convective heat and mass transfer phenomena from a vertical plate by using empirical correlations and digital image processing
AYKUT EFE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Lif esaslı yalıtım malzemelerinde ısı geçişinin incelenmesi
Investigation of heat transfer in fibrous insulation materials
ALİ CAN GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
- Buzdolabı duvar tipi gizli yoğuşturucusunda ısı transferi performansını artırmak amacıyla parametrelerin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of parameters to increase heat transfer performance on refrigerator hot wall condenser
GÖKMEN PEKER
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERYA BURCU ÖZKAN
- Ev tipi buzdolabı soğutucu bölmesinde sıcaklık dağılımının deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of temperature distribution in the fridge compartment of domestic static refrigerator
SALİH AVCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR KIRKKÖPRÜ