Hava perdeli bir ticari soğutma kabininin sayısal analizi
Numerical analysis of a commercial display cabinet
Yazar: HALİL MURAT GÜNGÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. ŞENOL BAŞKAYA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Hava perdeleri özellikle isyerlerinde ve perakende satıs yapansüpermarketlerde iç ortam ile dıs ortam arasında bir bariyer olarak kullanılansistemlerdir. Bu iki ortam arasındaki hava degisiminin minimum düzeydetutulması hem ortam hava kalitesi hem de enerji tasarrufu açısından büyükönem arz etmektedir. Dıs ortam ile iç ortam arasındaki hava degisimininminimum düzeyde olması ısı transferini azalttıgı gibi, ortamdaki mevcut nemdengesinin de sabit kalmasını saglar.Bu proje kapsamında, ticari amaçlı bir sogutma kabininin sayısal analiziyapılmıstır. Kullanılan sayısal metotta sayısal akıskanlar dinamiginin bir paketprogramı olan PHOENICS'den yararlanılmıstır. Çalısmanın ilk kısmındasogutma kabinleri, sayısal akıskanlar dinamigi ve PHOENICS ile ilgili gerekliliteratür arastırması yapılmıstır. Çalısmanın ikinci kısmında ise, sınır sartlarıve diger fiziksel özellikleri bilinen tek jetli bir ticari sogutma kabini için gerekliQl kütügü yazılmıs, vektör ve sıcaklık dagılımlarının grafikleri Photon'dançıkarılmıstır. Elde edilen sayısal sonuçlar deneysel sonuçlarla karsılastırılmıs vearalarındaki uygunluk belirlenmistir. Daha sonra mevcut kabin üzerinde iki veüç jetli durumlar için sogutma gücü esas alınarak yeniden yapılanmodellemede, mevcut sistemler içerisinde optimum jet sistemi ve fiziksel sartlarbelirlenmistir. Son olarak her üç sistem içinde elde edilen optimum sartlarda,ortam havasının sıcaklıgı ve hızı degistirilmek suretiyle durumlar arasıkarsılastırmalar yapılmıstır. Yapılan tüm bu CFD analizleri neticesinde eldeedilen sonuçların deneysel sonuçlara yakın oldugu ve üç jetli sogutmasistemlerinin kabin içinde ürünlerin muhafaza edilmesi için istenilen sıcaklıkdegerlerinin saglanmasında zaman zaman biraz daha fazla sogutma gücügerektirdigi görülmüs olsa da, özellikle kabin içinde homojen bir sıcaklıkdagılımı olusturmasından dolayı en ideal sistemler oldugu tespit edilmistir.

Abstract:
Air curtains are especially used in stores and retailer supermarkets as barriersystems to seperate inner and outer spaces from each other. For both air qualityand energy saving, it is crucial that the air transfer between these two spaces areat minimum. Minimization of air transfer between inner and outer spaces, notonly decreases heat transfer but also stabilizes the humidity balance.In this project, numerical analysis of a commercial display cabinet has beencarried out. For this purpose PHOENICS, a computational fluid dynamics code,is utilized. In the first part of the study, necessary literature review related todisplay cabinets, computational fluid dynamics and PHOENICS was made. Inthe second part, the required programme for a commercial display cabinet withone jet, known boundary conditions and physical characteristics is written.Graphs of vector and temperature distributions are taken from Photon. Theresults of the numerical analysis and the experiments are compared with eachother and the conformity degree between these two results is determined.Afterwards, in the re-model for two and three jets situations on the existentcabinet based on refrigeration power, optimum jet system physical conditionsfor each of the three systems has been modified according to temperaturechange and velocity values of the air, and comparisons among them have beenmade. The results indicate that, the results the both CFD analysis andexperiments are almost equal and for refrigeration systems with three jets,more refrigeration power is required to obtain the necessary temperaturevalues to keep products fresh in display cabinets. But they are also the mostideal systems especially because they can distribute temperature in ahomogeneous way, meaning that the temperature value is the same at everypoint in the cabinet with three jets.