Panel radyatörlerde panjurların ısıl verime etkisinin incelenmesi
A study of louvers effect on thermal efficiency of panel radiators
Yazar: YILDIRAY YEDİKARDEŞ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TEKE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Radyatör = Radiator

Özet:
Bu tezde, radyatör dilimi yüzeyinde oluşturulan geometrinin radyatörlerin ısıl verimleri üzerindeki etkisi deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Yapılan literatür araştırmasında bu konuda yapılmış birkaç çalışmanın dışında herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır.Tez çalışması sekiz bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde çalışmaya başlama nedenleri ve ulaşılmak istenen sonuçlar genel olarak açıklanarak konuya giriş yapılmıştır. İkinci bölümde tez konusu kapsamındaki temel kavramlara değinilmiştir. Üçüncü bölümde konu ile ilgili önceki araştırmacıların yayınları değerlendirilmiştir.Dördüncü bölümde deney tesisatının kurulması, deneye başlamak için yapılan hazırlıklar ve deneyin nasıl yapıldığı anlatılmıştır. Beşinci bölümde, yapılan deneysel çalışmalar ve deneyden elde edilen veriler her bir deney numunesi için gösterilmiştir. Radyatör dilim yüzey geometrisinin ısıl verim üzerindeki etkilerini tespit etmek için biri dış yönde diğeri de iç yönde panjur açılmış iki farklı yüzey geometrisine sahip numuneler deneysel olarak karşılaştırılmıştır. Deneyler, ortalama ?T=30K, 50K ve 60K sıcaklık aralığında çalışan su ısıtmalı bir düzenekte yapılmıştır. Arka yüzeyinde panjur açılmış 1,25 mm panjur aralıklı numunenin ön yüzeyinde panjur açılmış numuneye göre ?T=30K için %8.4, ?T=50K için %3.7 ve ?T=60K için %2.15 daha fazla ısıl güce sahip olduğu görülmüştür. Numunelerden daha yüksek ısıl verime sahip olan belirlendikten sonra aynı numunenin birli, üçlü, bacalı ve değişik panjur aralıkları için ısıl verimlerinin deneysel olarak karşılaştırılması yapılmıştır.Altıncı bölümde, deneysel olarak elde dilen verilerin nümerik ortamda yapılan çözümlemelerle karşılaştırılması için deney numunesi GAMBİT 2.2.30 programında çizilerek modellenmiş ve Sonlu Elemanlar Metodunu kullanan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) paket programlarından CFdesign programı kullanılarak sayısal çözümler elde edilmiştir. Yedinci bölümde deneysel belirsizlik analizi sunulmuştur.Sekizinci bölümde, yapılan çalışmayla ilgili sonuçlar ve öneriler sunulmuştur.Anahtar kelimeler: Radyatör, düşey yüzeylerde doğal konveksiyon, panjur

Abstract:
In the present work, the effect on thermal efficiencies of different geometries formed on radiator slab was investigated experimentally and numerically. Only a few studies have been reported in the literature on this topic.The thesis consists of eight main sections. The purpose of the study and the results expected have been described in the first section.The second section covers the basic concepts related to the topic.An evalution of previous stıdies carried out by other investigators is presented in the third section.The exprimental setup and the manner in which the experiments were performed are explained in the fourth section.The fifth section covers the interpretation of the experimental work and gives the results for each sample in the table form.To determine the geometrical effect of the surface of radiator slab on thermal efficiency, two different radiator slabs having two louvers one in the front and another one at the back side were tested and compared exprementally. The experiments were performed using a water-heated mechanism in temperature ranges of ?T=30K, 50K, and 60K. The radiator slab having louvers on the back surface with a louver gap of 1,25 mm has %8.4 more thermal power at ?T=30K, %3.7 more at ?T=50K, and %2.15 more at ?T=60K, as compared to radiator slab with louvers on the front surface. Other experiments with uniray, trinity radiator samples were performed following the determination of radiator model with higher thermal efficiency. Also the radiator with chimney and radiator with different louver gaps were investigated.The experimental results obtained were compared with numerical data in the sixth section by modeling the radiator using a software programe called GAMBIT with 2.2.30 version and analysing by the CFdesign software program which uses the Finite Element Method utilized in Computetional Fluid Dynamics (CFD). In the seventh section the expremental uncertainty analysis is presented.The eighth section covers the results obtained and further related suggestions.Key words: Radiator, natural convection on vertical slabs, louver.