Klima santrallerinde kullanılan filtrelerin akış ve basınç düşümüne olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of filters used in air conditioning units on flow and pressure drop
Yazar: TUNCAY TEKBIYIK
Danışman: PROF. DR. AHMET KAYA
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Basınç düşmesi = Pressure drop ; Filtreler = Filters ; Gözenekli ortam = Porous medium ; Hava filtresi = Air filter ; Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) = Computational fluid dynamics (HAD) ; Klima sistemleri = Climate systems

Özet:
Bu çalışmada, merkezi klima santrallerinde kullanılan ISO 16890 (EN779-2012) standartlarında ISO Coarse sınıfı sentetik elyaf ve aktif karbon filtrelerin basınç düşümü ve akışa olan etkileri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalar bir klima santralinin boş hücresinde gerçekleştirilmiş, boş hücre içindeki filtre konumunun (fan çıkışından 400 mm, 800 mm ve 1800 mm sonraya) basınç düşümüne etkisi farklı fan devirleri için (780 d/d, 960 d/d, 1120 d/d, 1235 d/d) araştırılmıştır. Sayısal çalışma kapsamında ise klima santrali ve filtreler 3 boyutlu olarak Solidworks programında
tasarlanmış ve akış analizi Ansys Fluent programında yapılmıştır. Ayrıca filtre pile sayısının yedi pileden on pileye çıkarılması ile filtre yüzey alanı artırılarak filtre geometrik yapısının akışa olan etkisi incelenmiştir. Fan devir sayısı arttıkça filtreli boş hücre içinde basınç düşümünün arttığı belirlenmiştir. Filtre yüzey alanının artırılmasının
akış dağılımına ve basınç düşümüne olumlu katkısı olmuştur. Filtre konumunun fan çıkış kesitine yaklaşmasıyla basınç düşümünün azaldığı görülmüştür. Fan çıkış kesitinden 400 mm'ye konumlandırılan filtrelerin boş hücre içindeki akışı daha düzgün dağıttığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Klima Santrali, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD), Basınç Düşümü, Hava Filtresi

Abstract:
In this study, the effects of ISO Coarse class synthetic fiber and activated carbon filters on the pressure drop and flow, in accordance with ISO 16890 (EN779-2012) standards used in central air handling units, have been investigated experimentally and numerically. Experimental studies have been carried out in an empty cell of an air handling unit, the
effect of the filter location in the empty cell (400 mm, 800 mm and 1800 mm after the fan outlet) on the pressure drop for different fan speeds (780 rpm, 960 rpm, 1120 rpm, 1235 rpm). In addition, the effect of filter geometry on the flow has been investigated by increasing the filter surface area by increasing the number of filter pleats from seven to
ten pleats. It has been determined that as the fan speed increases, the pressure drop in the filtered empty cell increases. Increasing the filter surface area has a positive contribution to the flow distribution and pressure drop. It has been observed that the pressure drop decreases as the filter position approaches the fan outlet section. It has been determined that the filters positioned 400 mm from the fan outlet section distribute the flow in the empty cell more smoothly.

Keywords: Air handling unit, Computational fluid dynamic (CFD), Pressure drop, Air Filter