Dergiler / Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi / 2018 / Cilt: 38 - Sayı: 2

HALKASAL GEOMETRİYE SAHİP SİLİNDİRİK BİR DEPONUN ISI DEPOLAMA PERFORMANSININ İYİLEŞTİRİLMESİ: KANATÇIK İLAVESİ

ENHANCING STORAGE PERFORMANCE IN A TUBE-IN SHELL STORAGE UNIT BY ATTACHING A CONDUCTING FIN TO THE BOTTOM OF THE TUBE

Sayfa
1–13
Yayın Tarihi
2018-10-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak, ısı transfer borusunun (iç boru) alt kısmına yapılan kanatçık ilavesinin halka aralığın alt bölgesindeki sıvı FDM sirkülasyonunu kuvvetlendirdiği görülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, yatay olarak konumlandırılan silindirik halka aralık bir geometri içerisindeki faz değiştiren maddenin (FDM) erime (şarj) davranışı deneysel olarak incelenmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kanatçıksız durum (h=0 mm) ve dört farklı kanatçık yüksekliği (h=10, 20, 30 and 40 mm) için deneyler gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, ısı transfer borusunun (iç boru) alt kısmına yapılan kanatçık ilavesinin halka aralığın alt bölgesindeki sıvı FDM sirkülasyonunu kuvvetlendirdiği görülmüştür.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:termal enerji depolama · halka aralık geometri · kanatçıklı boru

Özet

Bu çalışmada, yatay olarak konumlandırılan silindirik halka aralık bir geometri içerisindeki faz değiştiren maddenin (FDM) erime (şarj) davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Erime sürecinin iyileştirilmesi amacıyla ısı transfer borusuna kanatçık ilavesi yapılmıştır. Kanatçıksız durum (h=0 mm) ve dört farklı kanatçık yüksekliği (h=10, 20, 30 and 40 mm) için deneyler gerçekleştirilmiştir. Deneyler, sabit bir hacimsel debide ve tek bir akışkan giriş sıcaklığında yapılmıştır. FDM olarak katılaşma sıcaklığı 56−58 C olan parafin kullanılmıştır. Her bir durum (h) için FDM içerisinde tanımlanan radyal yerel noktalardan zaman bağımlı sıcaklık ölçümleri alınmıştır. Kanatçıksız duruma ait veriler incelendiğinde halka aralığın alt yarı bölgesindeki doğal taşınım mekanizmasının üst yarı bölgeye kıyasla daha zayıf olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, ısı transfer borusunun (iç boru) alt kısmına yapılan kanatçık ilavesinin halka aralığın alt bölgesindeki sıvı FDM sirkülasyonunu kuvvetlendirdiği görülmüştür. Kanatçık yükseklikliğinin maksimum olduğu durum (h=40 mm) için erime hızında kanatçıksız duruma (h=0 mm) kıyasla %72.8 oranında iyileşme sağlandığı ortaya konmuştur. termal enerji depolama, ,, ,.

Abstract

In this experimental study, melting behavior of paraffin in a storage unit of the horizontal shell-and-tube type is investigated. In order to enhance melting rate, a conducting fin is attached to the bottom of the inner tube. At first, the tube without a fin is tested. Then, the tubes with fin of four different heights (h=10, 20, 30 and 40 mm) are examined. Experiments are conducted at constant values of the inlet temperature and the inlet mass flow rate of the heat transfer fluid (HTF). As phase change material (PCM), paraffin (solidification range of 56−58 C) is used. For each case tested, transient variations of the temperature at some specific radial points inside the phase change material (PCM) are obtained. For the case without a fin, natural convection recirculation is shown to be weak in the lower half region of the annulus when compared to that in the upper half region. Results show that attaching a conducting fin to the bottom of the inner tube intensifies the recirculation of liquid PCM in the lower half and, in follows, enhances the melting rate about 72.8% for the fin height of 40 mm when compared to without fin (h=0 mm)

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

AYDIN, O., AVCI, M., YAZICI, M. Y., AKGUN, M. (2018). HALKASAL GEOMETRİYE SAHİP SİLİNDİRİK BİR DEPONUN ISI DEPOLAMA PERFORMANSININ İYİLEŞTİRİLMESİ: KANATÇIK İLAVESİ. Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi, Cilt: 38 - Sayı: 2, 1–13. https://ajindex.com/articles/133229

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (8)

  1. Abdulateef A. M., Mat S., Abdulateef J., Sopian K. and Al-Abidi A. A., 2018, Geometric and design parameters of fins employed for enhancing thermal energy storage systems: a review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82, 1620-1635. Abhat A., 1983, Low temperature latent heat thermal energy storage: heat storage materials, Sol Energy, 30, 313–332.
  2. Agyenim F., Eames P. and Symth M., 2009, A comparison of heat transfer enhancement in a medium temperature thermal energy storage heat exchanger using fins, Sol. Energy, 83, 1509–1520.
  3. Agyenim F., Hewitt N., Eames P. and Symth M., 2010, A review of materials, heat transfer and phase change problem formulation for latent heat thermal energy storage systems (LHTESs), Renew. Sust. Energy Rev., 14, 615–628.
  4. Akgun M., Aydın O. and Kaygusuz K., 2007, Thermal energy storage behavior of a paraffin during melting and solidification, Energ. Source Part A, 29, 1315-26.
  5. Al-Abidi A. A., Sohif M., Sopian K., Sulaiman M. Y. and Mohammad A. T., 2013, Internal and external fin heat transfer enhancement technique for latent heat thermal energy storage in triplex tube heat exchangers, Appl. Therm. Eng., 53, 147-156.
  6. Al-Abidi A. A., Sohif M., Sopian K., Sulaiman M. Y. and Mohammad A. T., 2014, Experimental study of melting and solidification triplex tube heat exchanger with fins, Energ. Buildings, 68, 33-41. Avci M. and Yazici M. Y., 2013. Experimental study of thermal energy storage characteristics of a paraffin in a horizontal tube-in-shell storage unit, Energy Convers. Manage. 73, 271–277.
  7. Cao X., Yuan Y., Xiang B., Sun L. and Xingxing Z., 2018, Numerical investigation on optimal number of longitudinal fins in horizontal annular phase change unit at different wall temperatures, Energ. Buildings, 158, 384–392. Choi J. C. and Kim S. D., 1995, Heat transfer characteristics of a latent heat storage system using MgCl2.6H2O, Energy, 20, 13-25. Dincer I. and Rosen M. A., 2002, Thermal energy storage, systems and applications. New York: John Wiley & Sons. Erek A., Ilken Z. and Acar M.A., 2005, Experimental and numerical investigation of thermal energy storage with a finned tube, Int. J. Energy Res., 29, 283–301. 12 Ettouney H. M, Alatigi I, Al-Sahali M. and Al-Ali S. A., 2004, Heat transfer enhancement by metal screens and metal spheres in phase change energy storage systems,. Renew Energy, 29, 841–860.
  8. Felix Regin A, Solanki S.C. and Saini J. S., 2008, Heat transfer characteristics of thermal energy storage system using PCM capsul