Güneş enerjili sıcak su tankının içerisine yerleştirilen çeşitli geometrilerdeki engelin sıcaklık tabakasına etkisinin incelenmesi
The investigation the effect of the different shaped plates replaced inside the solar energy hot eater tank on the thermal stratification
Yazar: YAVUZ KÜÇÜK
Danışman: DOÇ. DR. VEYSEL ÖZCEYHAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, güneş enerji sistemlerinde kullanılan ve ısıl enerjiyi depolamaya yarayan sıcak su tankının içerisine yerleştirilen çeşitli geometrilerdeki engellerin sıcaklık tabakasına etkisi incelendi. Bu çalışmanın amacı, tank içerisindeki sıcaklık farkından oluşan sıcaklık tabakasına, girişin karşısına yerleştirilen farklı boyuttaki düzlemlerin etkisini incelemektir.Sıcaklık tabakasının maksimum olduğu durumu bulmak için suyun tanka giriş debisi, engel çapı ve engelin girişe uzaklığı değiştirildi. Suyun alttan giriş yaptığı ve üstten çıktığı düşey tip sıcak su tankı kullanıldı. Çözümler zamana bağlı iki boyutlu aksisimetrik olarak yapıldı. Giriş debileri, 1,6 l/dk, 2,0 l/dk, 2,7 l/dk, 4,0 l/ dk, 8,0 l/dk; engel boyu, 10 cm, 15 cm, 18 cm; engelin girişe uzaklığı 4 cm, 8 cm, 12 cm, 16 cm, 20 cm, 24 cm, 28 cm, 32 cm, 36 cm, 40 ve 44 cm olarak alındı ve hesaplamalar yapıldı. Sayısal hesaplamalar için FLUENT programı kullanıldı.Çalışmalarda, giriş karşısına konulan engellerin, engelsiz tank modeline göre daha iyi sıcaklık tabakası oluşturduğu tespit edildi. Değişken debilerde en iyi sıcaklık tabakasının, düşük debide ve girişe yakın konumlandırılan engellerle oluştuğu belirlendi. Engelin girişten uzaklaştığı konumlarda sıcaklık tabakasında bozulmalar meydana geldiği ve engel boyunun sıcaklık tabakasına etkisinin küçük olduğu gözlemlendi.

Abstract:
In this work, it has been investigated the effect of the different shaped plates replaced inside the hot water tank used to store the energy for solar energy systems and storaged the solar energy on the thermal stratification. The aim of this work is to investigate the effect of the different shaped plates replaced the across of the inlet on the thermal stratification caused by temperature difference.In order to find the conditions where thermal stratification is maximum, inlet flow of the water, radius of the water and distance between plate and inlet has been changed. The vertical type water tank that water enter to bottom and exit from the top has been used for calculations. (hesaplamalara icin kullanildi yazdim. sen ne icin oldugunu yazamamisin). Th solutions has been made as time dependent two dimensional axial- symmetrycal. (Turkcesi pek dogru degil). The inlet flow has been choosen as 1,6 l/dk, 2,0 l/dk, 2,7 l/dk, 4,0 l/ dk, 8,0 l/dk; the length of plate; 10 cm, 15 cm, 18 cm; the the distance plate from the inlet; 4 cm, 8 cm, 12 cm, 16 cm, 20 cm, 24 cm, 28 cm, 32 cm, 36 cm, 40 ve 44 cm has been taken and done calculations. For these calculations program FLUENT has been used.It has been observed in this work, the models used the plates replaced across the inlet can obtain the better thermal stratification than the models used no plates. For variable flows, the best thermal stratification can be obtained by plates replaced near the inlet and at low flows. It has been also observed that the plates located far from the inlet cause the destroying on the thermal stratification and the length of the plate has small effect on the thermal stratification for these plates.