Sıvıdan gaza termal enerji transferini gerçekleştiren bir termosifon ısı borusunun üç boyutlu sayısal analizlerinin gerçekleştirilmesi
Performing three-dimensional numerical analysis of a thermosyphon heat pipe performing thermal energy transfer from liquid to gas
- Tez No: 798709
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYDIN DİKİCİ, DOÇ. DR. Ali TAROKH
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yakıtlar ve Yakma Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
İki-Fazlı-Kapalı Termosifon'ların (TPCT) buharlaşma-yoğuşma süreçlerini modelleyebilmek için yapılan sayısal analiz çalışmalarının büyük bir çoğunluğu 2 boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Ancak Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizlerin 3 boyutlu olarak gerçekleştirilmesi, özellikle kanatçıklı yapılara sahip TPCT'lerin içerisinde meydana gelen karmaşık akış olayları ile birlikte ısı ve kütle transfer süreçlerinin daha iyi bir şekilde anlaşılmasını sağlayacaktır. Bu çalışmada boydan boya kanatçıklı yapıya sahip olan 25mm ve 40 mm dış çapa sahip TPCT'lerin deneysel ve buharlaşma-yoğuşma süreci ile ısı transfer sürecini detaylı bir şekilde modellemek için kapsamlı 3 boyutlu HAD analizleri gerçekleştirilmiştir. HAD analizler ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sıvı-buhar arayüz hareketinin izlenebilmesi için Akışkan Hacmi (VOF) yöntemi kullanılmıştır. R404A soğutucu akışkanı çalışma akışkanı olarak belirlenmiştir. Buharlaşma-yoğuşma olayını modelleyebilmek için kütle ve enerji kaynak terimleri C programlama dilinde hazırlanan bir User Defined Functions (UDF) ile Fluent programındaki yönetici denklemlere eklenmiştir. HAD ve deneysel analizlerden elde edilen ortalama sıcaklık sonuçları karşılaştırılarak oldukça iyi bir uyum içerisinde oldukları görülmüştür. Buharlaşma ve yoğuşma olayı ile ısı transfer süreci başarılı bir şekilde modellenerek görselleştirilmiştir. Özellikle literatürde bir sorun haline gelen yoğuşturucu bölümünde meydana gelen zaman gecikmeli yoğuşma olayı deneysel sonuçlara uygun olacak şekilde seçilen kütle aktarım süresi gevşeme parametreleri ile önlenerek söz konusu çalışmada TPCT'nin çalışmaya başlamasıyla birlikte zaman gecikmesi olmadan yoğuşma meydana gelmiştir.
Özet (Çeviri)
Most of the numerical analysis studies carried out to model the evaporation-condensation processes of Two-Phase-Closed thermosyphons (TPCT) have been carried out in 2D. However, performing Computational Fluid Dynamics (CFD) analyzes in 3D will provide a better understanding of the heat and mass transfer processes together with the complex flow events that occur in TPCTs with finned structures. In this study, the experimental and comprehensive 3D CFD analyzes were carried out to model in detail the evaporation-condensation and heat transfer process of TPCTs with 25mm and 40mm outer diameters, which have a from-end-to-end finned structure. CFD analyzes were performed using ANSYS Fluent software. The Volume of Fluid (VOF) method was used to monitor the liquid-vapor interface motion. R404A refrigerant is designated as working fluid. In order to model the evaporation-condensation phenomenon, the terms mass and energy source were added to the governing equations in the Fluent program with a User Defined Functions (UDF) prepared in the C programming language. The average temperature results obtained from CFD and experimental analyzes were compared and it was seen that they were in good agreement. Evaporation and condensation and the heat transfer process have been successfully modeled and visualized. The time-delayed condensation event that occurred in the condenser section, which has become a problem especially in the literature, was prevented by the selected mass transfer time relaxation parameters in accordance with the experimental results, and condensation occurred without time delay with the start-up of the TPCT in the aforementioned study.
Benzer Tezler
- Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites
Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları
ERMAN YİĞİT TUNCEL
Doktora
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ
- Sıvıdan sıvıya gövde borulu bir ısı değiştirgecinin bilgisayar yardımıyla optimizasyonu
Computer aided optimization of a shell-and-tube type liquid to liquid heat exchanger
TAHSİN ENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Makine MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FAHRİ DAĞLI
- Mathematical modeling of binary interphase diffusion in gas-expanded liquids
Gazla genleşmiş sıvılarda fazlar arası ikili difüzyonun matematiksel modellenmesi
GÜLÇİN CEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BETÜL ÜNLÜSÜ
- Buji ile ateşlemeli motorda LPG ve hidrojen kullanımının performans ve emisyonlara etkisinin incelenmesi
The investigation of the effects of using hydrogen and LPG on performance and emissions in spark ignition engine
EROL İSHAK YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. EYYÜP TEL
- Biyodisk giriş suyu BOİ konsantrasyon çıkış suyu BOİ konsantrasyonu hidrolik yük organik yük disk sayısı
Biodisk hydrauclic load, organic load rottation speed
ERGÜN ÖZTOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KALENDER