Gizli ısı depolama sistemlerinde erime ve katılaşma proseslerinin farklı geometrilerde incelenmesi
Investigation of melting and solidification process in different geometry latent heat storage systems
- Tez No: 884533
- Danışmanlar: PROF. DR. MESUT TEKKALMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Enerji, Makine Mühendisliği, Science and Technology, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 171
Özet
İspanya'da 2011'den ve Arizona'da 2013'ten beri kurulan güneş enerjisi santrallerinde eriyik tuzlu ısıl enerji depolama sistemleri vardır. Eriyik tuzda depolanan enerji, ısı eşanjörleri vasıtasıyla suya aktarılmakta ve buhar türbinlerinin ihtiyaç duyduğu buhar üretilmektedir. Bu sistem sayesinde santraller hava karardığında bile elektrik enerjisi üretebilmektedir. Isıl boşaltım denilen bu süreçte her faz değiştiren malzeme gibi eriyik tuz katılaşmakta böylece doğal taşınım yerine sadece ısı iletimi ön plana çıkmaktadır. Faz değiştiren malzemelerin (FDM) katılaşması üzerine yapılan deneysel çalışmalar gövde tek borulu gizli ısı depolama ünitesinde çoğunlukla parafin gibi erime noktası 80ºC'nin altındaki malzemeler üzerinde yoğunlaşmaktadır. Bu çalışmada, altı farklı üç boyutlu geometriye sahip gizli ısı termal enerji depolama sistemindeki (GITED) solar tuzun FDM olarak performansı, ANSYS FLUENT kullanılarak test edilmiştir. Birinci örnek, gövde tek borulu GITED'in (eş eksenli iki borulu) performansı için test edilmiştir. İkinci örnekte gövde iki borulu GITED'in performansı test edilmiştir. Üçüncü örnekte üçgen gövde üç borulu GITED eğimli yüzeylerin etkisini araştırmak amacıyla analiz edilmiştir. Dördüncü örnek olarak, ikizkenar yamuk(trapez) gövdenin altı borulu durumu performans bakımından test edilmiştir. Daha sonra, aynı sayıdaki boruya sahip trapez ters çevrilip test edilmiştir. Altıncı örnek olarak da solar tuzla dolu eşkenar altıgen gövdenin yedi boruludaki performansı test edilmiştir. Yedinci örnekte, parafinle dolu kanatçıklı iki boyutlu tripleks GITED'deki erime incelenmiştir. Son olarak ilk altı örnekteki üç boyutlu GITED'lere solar tuz yerine Hitec tuzu kullanılmış ve bu iki FDM arasındaki performans farkı çıkış suyu sıcaklığına ve FDM'nin sıvı-kütle kesrine göre incelenmiştir
Özet (Çeviri)
Since 2011 in Spain and since 2013 in Arizona, solar thermal power plants have been established using molten salt thermal energy storage systems. The energy stored in the molten salt is transferred to water through heat exchangers and the steam required by the steam turbines is generated. By using these systems, the power plants can also generate electrical energy at night. During this process called thermal discharge molten salt solidifies and, as with any phase-changing material, only heat conduction comes into play instead of natural convection. Experimental studies on the solidification of phase change materials (PCM) usually focus on materials with a melting point below 80oC, such as paraffin, in a latent heat thermal energy storage with concentric tubes. In this study, the performance of solar salt as a PCM in a latent heat thermal energy storage system (LHTES) with six different three-dimensional geometries was tested using ANSYS FLUENT. In the first example, the performance of the shell one-tube LHTES (double pipe) was tested. In the second example, the performance of the shell and two-tube LHTES was tested. In the third example, the right triangular shell with three-tube LHTES was analyzed to investigate the effect of inclined surfaces. The fourth example is the trapezoidal shell with six tubes status tested in terms of performance. Then the trapezoidal shell with the same number of tubes was inverted and tested. In the sixth example, the performance of a hexagonal shell with seven tubes filled with solar salt was tested. In the seventh example, melting in a two-dimensional triplex with fins LHTES filled with paraffin PCM is investigated. Finally, Hitec salt was used instead of solar salt in the first six examples of three-dimensional LHTES and the performance between these two PCMs was investigated based on water outlet temperature and PCM's liquid-mass fraction.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of paraffin and polyethylene glycol based phase change materials for white good applications
Beyaz eşya uygulamaları için parafin ve poliethilen glikol bazlı faz değiştiren malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
NİLÜFER ERTUNÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
DR. YUSUF YUSUFOĞLU
- FDM/grafit matris kompozit ile gizli ısı depolama
Latent heat storage with PCM/graphite matrix composite
ESEN ÇEBOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN AYDIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YUSUF YAZICI
- Termal enerji depolama sistemlerinde kullanılan ve faz değişimi yapan kapsüllerde ısı transferinin incelenmesi
Investigation of heat transfer in the phase changing capsules used in thermal energy storage systems
ZAFER GEMİCİ
Doktora
Türkçe
2008
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. NİLÜFER EĞRİCAN
- Experimental investigation of thermal energy storage using phase change material in a rectangular box containing aluminum foam
Alüminyum köpük bulunan dikdörtgen kutuda faz değiştirme malzemesi kullanılarak ısıl enerji depolamasının deneysel olarak incelenmesi
MAHDI FATOUREH CHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR
- Halkasal geometriye sahip FDM/grafit matrislerde termal enerji depolama karakteristiklerinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of PCM/graphite matrix thermal energy storage characteristics in tube-in-shell geometry
SARE MITINCIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiSamsun ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YUSUF YAZICI