Soğuk depoda nümerik yöntemler ile hava akışının iyileştirilmesi
Improving airflow with numerical methods in cold storage
Yazar: FARUK KAYNAKLI
Danışman: DOÇ. DR. NURETTİN YAMANKARADENİZ
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Hava akımı = Air flow

Özet:
Türkiye'de hasat sonrası ürünlerde kayıp oranı %30'ları bulmaktadır. Bu kayıpların bir kısmı soğuk depolarda muhafaza sırasında meydana gelmektedir. Soğuk depolarda hacim doluluk oranı yüksek olduğundan ortamda homojen bir sıcaklık ve hız dağılımı sağlanamadığında gıdalarda kısmi zarar ve kayıplar meydana gelmektedir. Homojen bir hava dağılımı için uygulanan metotların genelde ilk yatırım maliyeti yüksek olduğundan pek uygulanmamaktadır.
Bu çalışmada granny smith cinsi elma dolu bir soğuk depoda akış karakteristiği açısından kritik noktalarda ölçümler yapılarak sıcaklık ve hız dağılımları çıkarılmıştır. Daha sonra Ansys Fluent programında söz konusu deponun üç boyutlu modeli oluşturulmuş ve modelin doğruluğu gerçek depodan alınan ölçümler ile teyit edilmiştir. Model üzerinde yapılan analizler ile hava ve sıcaklık dağılımı açısından aksayan yönler tespit edilerek bu aksaklıkları gidermek üzere hava saptırma paneli yerleştirilmiştir. Son olarak da farklı panel açıları analiz edilerek soğuk depo içerisindeki hava ve sıcaklık dağılımını en homojen duruma getirecek panel açısının 63° olduğu tespit edilmiştir.
Önerilen çözüm yöntemi; boyut, depolanan ürün ve yerleşim fark etmeksizin, doğrudan depo içerisine üfleme yapılan tüm soğuk depolara uygulanabilmektedir. Bu sayede pratik, kolay uygulanabilir ve ekonomik bir şekilde mevcut tüm soğuk depolardaki ürün zararlarında azalma sağlanabilecektedir.

Abstract:
In Turkey, the loss rate in post-harvest products reaches 30%. Some of these losses occur during storage in cold stores. Since the volume occupancy rate is high in cold stores, partial damage and losses occur in foods when a homogeneous temperature and velocity distribution cannot be achieved in the environment. The methods applied for a homogeneous air distribution are generally not applied because of the high initial investment cost.
In this study, temperature and velocity distributions were obtained by making measurements at critical points in terms of flow characteristics in a cold storage full of granny smith apples. Then, a three-dimensional model of the cold storage in question was created in the Ansys Fluent program and the accuracy of the model was confirmed by real condition measurements. With the analyzes made on the model, air and temperature distribution problems were determined and an air deflection panel was placed to eliminate these problems. Finally, different panel angles were analyzed and it was determined that the panel angle, which would make the air and temperature distribution in the cold storage most homogeneous, was 63°.
The proposed solution method can be applied to all cold storages that blow directly into the storage, regardless of size, stored product and location. In this way, it is possible to reduce product damage in existing cold storages in a practical, easily applicable and economical way.