Investigation of performance of vacuum cooling technology for the food processing industry and energy storage
Gıda endüstrisinde ve enerji depolamada kullanılan vakumlu soğutma teknolojisinin performansının değerlendirilmesi
- Tez No: 765292
- Danışmanlar: PROF. DR. AYTUNÇ EREK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- 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: 80
Özet
Günümüzde insanlar daha fazla paketli gıda kullanmasıyla birlikte gıda sektöründe raf ömrü ve ürün kalitesi çok önemli hale gelmiştir. Yapılan son çalışmalarda vakumlu soğutmanın işlem süresi ve ürün kalitesi bazında diğer soğutma teknolojilerine göre büyük bir avantajının olduğu kanıtlanmıştır. Bu çalışmanın ilk aşamasında vakumlu soğutmanın dondurma aşaması basitleştirilmiş bir boyutlu zamana bağlı analizi Matlab2020b yazılımı ile incelenmiştir. Parametrik analizler çalışma prensibi ve ürün ağırlığı gibi tasarım parametreleri değiştirilerek yapılmıştır. Değişken kademeli çalışma metodu tek kademeli çalışma metoduna göre daha iyi ve güvenlidir. Sıcaklık farkları olarak, iç ortam hava ve yalıtım sıcaklığı 1.5K, ürünün ana merkezi ise 4.15K daha soğuktur. Buharlaştırıcı kapasitesi 150W olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmanın ikini aşamasında soğutma gücünü ve makinenin kalitesini arttırmak için dikdörtgen bir hazne önerilmiştir. Silindir ve dikdörtgen haznelerin en yüksek deplasmanları 1.2mm bulunmuştur. İç hava sirkülasyonunu iyileştirilmesi ve ısınan havanın makineden ortama atılması için kanallar, delikler, ayırıcı ve yönlendiriciler eklenmiştir. Kondenserden geçen ısıl transfer oranı 4132W ve 3200W olarak ayırıcı ve yönlendiricili ile ve ayırıcı ve yönlendiricisiz olarak hesaplan ve bu %29'luk bir performans artışı demektir. Bu çalışmanın üçüncü aşamasında dikdörtgen haznenin soğutma performansına odaklanılmıştır. Buharlaştırıcı sıcaklıkları temel alınarak, üç farklı yalıtım kalınlığı (örn. 40mm, 45mm, 50mm) için analiz yapılmıştır. Mekanik sınırlar ısıl kazançtan dolayı 45mm yalıtım sıcaklığı seçilmiştir. Sistemin soğutma kapasitesinin iyileştirilmesi ve vakum pompası öncesi havanın kurutulması için kanatlı buharlaştırıcı eklenmiştir. Soğutma performansı artmıştır ve ayrıca havanın buharlaştırıcı üzerinden geçtiğini hava akış analizlerinde gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Nowadays, shelf life and product quality are very important since people have started to use more packed foods. Recent studies have proved that vacuum cooling has great advantages over other cooling technologies. In the first part of this study, the freezing stage of the vacuum cooling process was investigated with the simplified one-dimensional transient analyses which were done in Matlab2020b using the thermal resistance network model approach. Parametric analyses were done by changing design parameters such as; working logic and product weight. Analysis results showed, gradual working logic was better and safer than single-step working logic. The temperature difference between internal air and insulation was lower than 1.5K, but the product core temperature was 4.15K colder. The evaporator capacity was calculated as 150W. In the second part of the study, a rectangular chamber was proposed to improve cooling performance and machine quality. The maximum deformation of cylindrical chamber and a rectangular chamber with two support were found as 1.2mm. The internal air circulation of the machine comparment was investigated seperately. Grills, holes, separators, and diffusers were added to improve internal air circulation and reject warmed air to the ambient. Heat transfer rates through the condenser with and without seperator and diffuser were 4132W and 3200W, respectively, and the performance increased by %29. In the third part of the study, cooling performance of the rectangular chamber was focused. Three different insulation thicknesses (i.e. 40mm, 45mm, and 50mm) were compared based on evaporator temperatures. Due to mechanical and heat gain, 45mm insulation thickness was chosen. The fin on tube evaporator was added to increase system cooling performance and dehumilidate air before vacuum pump. Cooling performance was increased, and also air circulation analyses showed air passing through the evaporator.
Benzer Tezler
- Plazma spreylenmiş Cr3C2-NiCr ve Al203-TiO2 kaplamaların abraviz aşınma davranışlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
UĞUR PAMUK
- Ev tipi soğutma cihazlarında, yalıtım malzemelerine bağlı enerji verimliliğinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of energy efficiency on insulation materials in home type cooling devices
MEHMET EFE KANAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriSüleyman Demirel ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT KORU
- Otomotiv sektörü için AI-Si-Fe-x alaşımlarının geliştirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECİP ÜNLÜ
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİYAZİ ERUSLU
- Vakum tüplü güneş kollektörlerinin absorpsiyonlu soğutma için kullanılabilme potansiyelinin araştırılması
Investigation of evacuated tube solar collectors' capacity for absorption cooling
AHMED DÜZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUFALİ KARA
- Silika esaslı üstün yalıtım performansına sahip malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of silica based super insulation materials
CEREN ÖNEY KIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR