CaCl2.6H2O ve Na2SO4.10H2O Faz Değişim Malzemelerinin Kullanıldığı Gizli Termal Enerji Depolama Ünitesinde Farklı Tip Bir Kanat Kullanmanın FDM’nin Erime Süresine Etkisinin HAD Analiziyle Araştırılması

Authors : Fadime ŞİMŞEK, Sefa ORGAN

Pages : 701-723

Doi:10.31466/kfbd.1277463

View : 54 | Download : 44

Publication Date : 2023-06-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmada, CaCl2.6H2O insert ignore into journalissuearticles values(Kalsiyum klorür hekzahidrat); ve Na2SO4.10H2O insert ignore into journalissuearticles values(Sodyum klorür dekahidrat); inorganik faz değişim malzemelerinin insert ignore into journalissuearticles values(FDM); gizli ısı depolama özelliklerinden faydalanılarak termal enerji depolamak için çift borulu eşmerkezli bir ısı değiştiricisi tasarlanmıştır. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği insert ignore into journalissuearticles values(HAD); analizleri, işletme atık ısı değerlerine uygun olarak seçilen 50 0C, 60 0C ve 70 0C ITA insert ignore into journalissuearticles values(ısı transfer akışkanı); su sıcaklıkları için ANSYS Fluent ticari programı yardımıyla yapılmıştır. İki boyutlu ve zamana bağlı olarak gerçekleştirilen analizlerle öncelikle kanatçıksız durumdaki, daha sonra ısı transferini arttırmak amacıyla FDM içerisine literatürden farklı bir tip kanat yerleştirilmesi durumundaki FDM erime süresi analizleri tamamlanmıştır. Kanat etkenlikleri sırasıyla 2,2, 3,3, 4,4, 5,5 olarak literatürden farklı bir şekilde ANSYS analiziyle tespit edilen 6,9,12,15 kanatlı modellerin, kanatsız modele göre optimum atık ısı sıcaklığı olarak belirlenen 60 °C sıcaklıkta erime prosesleri incelenmiştir. Kanatçıksız durumda CaCl2.6H2O’ın 140 dakikada, Na2SO4.10H2O\` ün ise 180 dakikada erime gösterdiği görülmüştür. Bu durumun nedeni CaCl2.6H2O’nin ısıl iletim katsayısının daha yüksek olmasıdır. Kanatsız duruma göre kanat sayısının artmasıyla erime sürelerinin, CaCl2.6H2O faz değişim malzemesi için %71,42, %75,71, %79,28 ve %82,14, Na2SO4.10H2 O için ise %73,33, %77,77, %80 ve %81,66 oranında azaldığı belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, ITA sıcaklığı ve kanat sayısındaki artışla FDM ’nin erime süresinin azaldığı ve ısı transfer akışkanından faz değişim malzemesine daha hızlı bir şekilde ısı enerjisi aktarıldığı tespit edilmiştir.
Keywords : Termal enerji depolama, FDM, kanat, erime süresi