Konveksiyonlu fırınlarda kullanılan radyal ve tanjansiyel fanların, farklı ısı kaynağı ve hava perdesi tasarımıyla fırın içi sıcaklık dağılımının analizi

Authors : Mahmut Burhan, Alper Özalp

Pages : 2409-2424

Doi:10.17341/gazimmfd.1669044

View : 118 | Download : 157

Publication Date : 2025-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Konveksiyonlu gıda fırınlarının performansı, yalnızca hızlı ve etkili ısı transferi ile pişirme sürecini optimize etmekle kalmayıp, aynı zamanda tepsiler arasındaki ve tepsi içindeki sıcaklık dağılımının homojenliğini sağlaması açısından büyük önem taşır. Bu çalışmada, fırınlarda kullanılan radyal tip fanların tepsiler üzerindeki sıcaklık dağılımına etkisi hem deneysel hem de sayısal yöntemlerle analiz edilmiştir. Geleneksel tasarımlarda radyal fanların, tepsiler arasındaki sıcaklık farklarını artırarak ısı transferi homojenliğini olumsuz etkilediği belirlenmiştir. Bu sorunun çözümü için, tanjansiyel fan (cross-flow fan) kullanılan yenilikçi bir hava akış sistemi tasarlanmıştır. Geliştirilen bu sistem, farklı fan hızları ve ısıtıcı güçleri altında FloEFD programı ile CFD analizlerine tabi tutulmuş, en uygun tasarım belirlenerek prototip üretilmiştir. Prototip üzerinde yapılan deneysel ölçümler ile CFD analiz sonuçları doğrulanmıştır. Elde edilen bulgular, tanjansiyel fan kullanılan tasarımın, sıcaklık farkını 35 °C’den 16 °C’ye düşürdüğünü ve daha verimli bir ısı transferi sağlayarak 1 saatte %11,4 enerji tasarrufu sağladığını göstermiştir. Çalışma, fan tipi, hava perdesi tasarımı ve ısıtıcı eleman seçiminin fırın performansı üzerindeki etkilerini kapsamlı bir şekilde ortaya koymuş ve enerji verimliliği ile pişirme homojenliğini artırmaya yönelik yenilikçi bir çözüm sunmuştur.
Keywords : Konveksiyonlu fırın, CFD, ısı transferi, homojen pişirme, enerji tasarrufu

ORIGINAL ARTICLE URL