Investigation of the effects of different parameters of phase change material on heat transfer for waste heat recovery systems
Atık ısı geri kazanım sistemleri için faz değiştirici malzemelerin farklı parametrelerinin ısı transferine etkisinin incelenmesi
- Tez No: 813002
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA KILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Artan enerji talepleri ve sınırlı kaynaklar sanayide enerji depolama sistemlerinin tasarlanmasına olan ilgiyi arttırmıştır. Enerji depolama sorunun çözümünde Gizli Isı Depolama (GID) sistemleri umut vadeden çözüm tekniği olabilir. Gizli ısı depolama sistemi olarak Faz Değiştiren Malzemeler (FDM) düşük işletme sıcaklıklarında yüksek enerji depolama kapasitesi, kimyasal kararlılık ve düşük buhar basınç özellikleriyle iyi bilinen bir çözüm tekniğidir. Bu özellikler, faz değiştiren malzemeleri elektronik soğutma, atık ısı geri kazanım ve bunun gibi birçok alanda gelecek vadeden enerji depolama malzemeleri yapmaktadır. Bu çalışmanın amacı rejeneratif bir ısı değiştiricisinde faz değiştiren malzeme kullanarak ısı transfer etkinliğini farklı parametrelere göre sayısal olarak incelenmesidir. Çalışmada kullanılan parametreler; sıcak akışkan Reynolds sayısı (Re=400, 800, 1200, 1600), sıcak akışkan giriş sıcaklığı (Tsıcak,giriş=40, 60, 70, 80℃) ve farklı tipteki faz değiştiren malzemelerdir (SP70, RT100, RT60). Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizi için ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Sonuç olarak, sıcak akışkanın Reynolds sayısı Re=400-1600 aralığında artması FDM'nin ısı depolama veriminde %17,2 artışa sebep olmuştur. Sıcak akışkanın giriş sıcaklığı 40℃'den 80℃'ye kademeli olarak artması FDM'nin ısı depolama veriminde %15,8 artışa sebep olmuştur. Ayrıca diğer FDM tipleri arasında RT60 en yüksek ısı depolama performansı göstermiştir. Bu çalışmadan elde edilen verilerle, ısı transfer etkinliği daha yüksek ısı değiştiricilerin tasarlanabilmesi ve farklı türdeki faz değiştiren malzemeler kullanarak daha verimli enerji depolama sistemlerinin tasarlanabileceği değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Increasing energy demands and limited resources have increased interest in designing energy storage systems for industries. Latent Heat Storage (LHS) systems could be promising solution technique for energy storage problem. Phase Change Materials (PCMs) as a LHS system is a well-known solution technique due to high energy storage capacity, chemical stability and low vapor pressure properties at low operating temperatures. These properties have made PCMs promising energy storage materials for many applications such as electronic cooling, waste heat recovery and many different fields. The aim of this study is numerically investigate heat transfer effectiveness of a regenerative heat exchanger using PCMs for different parameters. The parameters used in the study were determined as hot fluid Re number (Re=400, 800, 1200, 1600); hot fluid inlet temperature (Thot,inlet=40, 60, 70, 80℃) and different PCMs types (SP70, RT100, RT60). ANSYS Fluent software has been used for computational fluid dynamics (CFD) analysis. The results indicate that increasing Reynolds number of the hot fluid gradually in range of Re=400-1600 caused an increase of 17.2% in efficiency of heat storage of PCM material. Increasing inlet temperature of the hot fluid gradually from 40℃ to 80℃ caused an increase of 15.8% in the efficiency of heat storage of PCM material. Furthermore, among different types of PCMs, RT60 has performed the highest heat storage performance. It has been evaluated that, with the data obtained from this study, heat exchangers with higher heat transfer effectiveness can be designed and more efficient energy storage systems can be designed by using different types of phase change materials.
Benzer Tezler
- Gama ışınlarına maruz kalmış ZrO2 ince filmlerin karakterizasyonu
The characterization of ZrO2 thin films irradiated with gamma radiation
DEFNE ABAYLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN BAYDOĞAN
- Eti krom konsantreleri kullanılarak kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile düşük karbonlu ferrokrom alaşımlarının üretilmesi
Low carbon ferrochromium production from Eti krom concentrate via self propagating high temperature synthesis
MERYEM GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- B4C esaslı kompozitlerin B4C/Me başlangıç tozlarından hareketle spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretilmesi ve karakterizasyonu
Production and characterization of B4C based composites from B4C/Me starting powders by using spark plasma sintering (SPS) method
MERAL CENGİZ
Doktora
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Theoretical, numerical and experimental investigation of partially coherent beam shaping
Kısmi eşevreli hüzme şekillendirilmesinin teorik, numerik ve deneysel incelenmesi
CEREN ALTINGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELÇUK AKTÜRK
- Metal organik kafeslerde bütan ve izobütan adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of butane and isobutane adsorption in metal organic frameworks
PELİN GÖYMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
- High temperature wear performance of alloyed and carbide reinforced stellite 12 coatings
Alaşımlandırılmış ve karbür takviyeli stellite 12 kaplamaların yüksek sıcaklıkta aşınma davranışı
AMIR MOTALLEBZADEH
Doktora
İngilizce
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DOÇ. DR. ERDEM ATAR