Isıtılan kabinlerde sıcak hava tahliye sistemlerinin modellenmesi
Modelling of hot air exhaustion systems used in heated cabinets
Yazar: HÜSNÜ ÖZPEDAL
Danışman: PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Enerji kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılması üzerine günümüzde yoğun bir şekilde çalışılmaktadır. Gittikçe azalan enerji kaynaklarının bunda rolü büyüktür. Firmalar, daha verimli cihaz üretimini hedeflerken, konfor ve güvenlik gibi konular üzerinde de çalışmalarını devam ettirmektedirler.Bu çalışmanın amacı ısıtılan bir kabinden sıcak havanın uzaklaştırılması amacıyla kullanılan tahliye sistemlerinin incelenmesidir. Tahliye sistemlerinin kullanılmasının başlıca amacı kabinin ısıtma sistemine ait elektronik komponentlerin soğutulması ve kabinin yerleştirildiği mobilya duvarlarının kabin dış duvarlarının ısınması sonucu zarar görmesini engellemektir. Yapılan patent araştırması sonucunda tahliye sistemleri, ısıtılan kabinden sıcak havanın emilme yöntemine göre aktarma kanallı tahliye sistemi, doğrudan emişli tahliye sistemi ve basınç farkı ile emiş yapan tahliye sistemi olmak üzere üç gruba ayrılmıştır.İlk aşamada aktarma kanallı tahliye sistemine ait sayısal model oluşturulmuş ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Aynı tip havalandırma sistemine sahip bir pişirici cihazda sayısal modelin validasyonu için deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Validasyon deneyleri, sayısal modelin alternatif tahliye sistemlerinin karşılaştırılmasına uygun olduğunu göstermiştir.Validasyon deneylerinden sonra, patent araştırması sırasında belirlenen iki adet alternatif tahliye sistemine ait sayısal modeller oluşturulmuştur. Bu modeller hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı yardımıyla analiz edilmiştir. Analiz çıktıları herbir sistem için ayrı ayrı irdelendikten sonra, sistemler birbirleriyle karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Efficient usage of energy sources is one of the most important subjects that is being studied widely nowadays. Decreasing amount of energy sources plays a significant role on this issue. Comfort and safety is also very important for manufacturers.This study aims to investigate the exhaustion systems used in heating cabinets. Hot air exhaustion systems are used for cooling the electronic components of the heating system and the kitchen furniture in which the heating cabinet is mounted. A literature survey has been carried out about the exhaustion systems being used in appliances. Three different hot air suction types from the cooking cavity which are suction by using a connection channel, direct suction and suction by pressure difference have been established.The suction by using a connection channel system has been designed using Computer-Aided Design software and analyzed using Computational Fluid Dynamics software. Experimental studies have been carried out on a prototype of a cooking appliance that uses the same suction type. Numerical solution results and experimental study results have been compared for validation of the numerical model. Validation studies have shown that the numerical model is suitable for comparison of different exhaustion systems by using this CFD method.After validation studies, two numerical models have been designed for direct suction and suction by pressure difference systems. These models have been used for CFD analysis of these systems. All three systems have been compared by using the numerical solution results.