Merkezi klima santrallerindeki boş hücreler için tasarlanan bazı difüzörlerin akışa etkisi
Investigation of the effect of on the  flow the some diffuser types in empty cells
Yazar: AHMET VAKKAS VAKKASOĞLU
Danışman: PROF. DR. AHMET KAYA
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Merkezi klima santrallerinde, fanın dönüş hareketiyle santral girişinden emilen hava hızlanarak, fan çıkış kanalı boyunca ilerleyerek, fan çıkış kesitinden sonra yer alan boş hücreye geçer ve daha sonra diğer klima santrali elemanlarıyla temas ederek santral çıkışına doğru akış gösterir. Hızlanan hava, santral elemanlarıyla temas ederken hız ve basınç değerlerinde azalma gösterir. Havanın santral elemanlarıyla temasında, ısı transferi, gürültü absorbe edilmesi, nemlendirme ve tozdan arındırma işlemlerinin etkin bir şekilde yapılabilmesi için akışın homojen bir dağılım göstermesi beklenmektedir. Bu amaçla, fan çıkışında dar kesitten çıkan havanın, klima santralinin geniş kesitine en kısa mesafede en az basınç düşümüyle genişleyerek santral elemanlarına ulaşması sağlanmalıdır.
Bu çalışmada, merkezi klima santrallerinde kullanılan boş hücrelerde, havanın daha kısa sürede yayılmasını sağlamak amacıyla tasarlanarak imal edilen üç farklı (düz ve piramit anemostat, V profilli delikli difüzör) difüzörün oluşturduğu basınç düşümü deneysel olarak incelenmiştir. Difüzörler, fan çıkış kesitin merkezine, merkezden yukarı-aşağı yönde ve merkezden yatayda farklı uzaklıklara konumlandırılmıştır. Difüzörlerin, fan çıkış kesitinden yatayda farklı uzaklıklara konumlandırılmasının, basınç düşümü üzerinde önemli bir etkisi olduğu belirlenmiştir. Deneysel çalışma sonucunda; en düşük basınç düşümüne sahip olan difüzör tipinin piramit anemostat tip olduğu belirlenmiş ve bu difüzörün boş hücre içerisindeki konumunu sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışmalar ANSYS-Fluent programında yapılmıştır. Boş hücre içinde en iyi hız dağılımının, piramit anemostat tip difüzörün yatayda 5mm uzaklıkta, düşeyde ise 20mm yukarı yönde monte edilmesi ile elde edilmiştir. En az basınç düşümü değerinin ise 105mm yatay 0mm düşey konumda gerçekleştiği tespit edilmiştir.

Abstract:
In central air handling units, the air sucked from the entrance of the plant with the rotation of the fan accelerates in the direction of the empty cell and shows flow. Accelerated air continues to come into contact with the central elements while showing a decrease in speed and pressure values. The smoothness of the flow profile in these contacts increases the quality of heat transfer, noise reduction, humidification and dust removal processes that are required to occur in the central elements. The air coming out of the narrow section at the fan outlet should be expanded with minimum pressure drop in the shortest distance to the wide section of the air handling unit and reach to the plant elements.
In this study, the pressure drop caused by three different (flat and pyramid anemostat, V profile perforated diffuser) diffusers which are designed and manufactured in order to spread the air in the shorter distance in the empty cells used in central air handling units are investigated experimentally. The diffusers are positioned at the center of the fan outlet section, up-down from the center and at different distances from the center to the horizontal. It has been determined that the positioning of the diffusers at different distances from the fan outlet section horizontally has a significant effect on the pressure drop. As a result of the experimental study; It is determined that the diffuser type having the lowest pressure drop is pyramid anemostat type and the position of this diffuser in the empty cell is investigated numerically. Numerical studies were performed in ANSYS-Fluent program. The best speed distribution in the empty cell was obtained by mounting the pyramid anemostat type diffuser at a distance of 5mm in the horizontal and 20mm in the vertical direction. The minimum pressure drop value was determined as 105mm horizontal 0mm vertical position.