Panel Tip Radyatörlerin Cfd Analizi ile Termal Verim Hesabı

Abstract

Türkiye’de bir çok panel radyatör üreticisi bulunmaktadır. Panel radyatör tasarımları birbirlerine çok benzerdir ve değişik üreticiler tarafından üretilen radyatörler benzer termal verime ve benzer birim ağırlık başına özgül ısıya sahiptirler. Bu çalışmada, mevcut panel radyatörün CFD analizleri bir ticari CFD kodu olan STAR-CCM+ ile üç boyutlu olarak değişik bağlantı yöntemleri ile yapılmıştır. Sayısal termal verim değerleri elde edilip ve bilinen katalog değerleri ile karşılaştırılmıştır. Bu sayısal çalışmada, panel-kanat-kanat-panel, Tip-22-600x500 çelik panel radytör modeli kullanılmıştır. Bu çalışma kapsamında, hava tarafındaki ısı taşınım katsayısı değişiminin ısıl güç üzerindeki etkileri ayrıca incelenmiştir. Optimum hava tarafındaki ısı taşınım katsayısı belirlendikten sonra, sayısal çalışmalar bu değere gore yapılmıştır. Üstten girişi, çapraz tarafta alttan çıkışı olan bağlantı için, kütle debisi dağılımı ilk iki ve son üç dikey kanalda olması gereken akıştan daha fazla olduğu belirlenmiştir. Giriş sınırına yakın ortadaki dikey kanallarda, kütle debisi dağılımının nerdeyse sıfıra eşit olduğu görülmektedir. Üstten girişi, aynı tarafta alttan çıkışı olan bağlantı için, kütle debisi dağılımı ilk dört dikey kanalda olması gereken akıştan daha fazla olduğu belirlenmiştir. Geri kalan dikey kanallarda, kütle debisi dağılımının nerdeyse sıfıra eşit olduğu görülmektedir. Üstten girişi, çapraz tarafta alttan çıkışı olan bağlantı ve üstten girişi, aynı tarafta alttan çıkışı olan bağlantı için sayısal sonuçlar ve ticari katalog değerleri birbirine çok yakındır ve bu yüzden iki ana bağlantı yöntemi de bu panel radyatör için kullanılabileceği gösterilmiştir

Keywords

• Panel radyatör, ısıl verim, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, sonlu hacimler metodu

Thermal Efficiency Estimation of The Panel Type Radiators with Cfd Analysis

Abstract

There are many panel radiator manufacturers in Turkey. Their panel radiator designs are very similar and radiators that have been manufactured by various producers have very similar thermal efficiency values and specific heating per unit weight of the radiator. In this study, CFD analysis of existing panel radiators were made with a commercial CFD code of STAR-CCM+ with variable connection methods in three-dimensional space. Numerical thermal efficiency values were obtained and were compared with given catalogue values. Panel-convector-convectorpanel, Type-22-600x500 steel panel radiator was used in this numerical study. In the content of this analysis, the effect of variation at air-side convective heat transfer coefficient on the thermal output was also investigated. After optimum air-side convective heat transfer coefficient had been determined, numerical analyses of the panel radiator were done based on this value. For top-bottom-opposite-end connection, mass flow rate distribution is greater than exact flow at first two and last three vertical ducts. In the middle of the vertical ducts towards inlet boundary, mass flow rate distribution corresponds to about zero. For top-bottom-same-end connection, mass flow rate distribution is greater than exact flow at first four vertical ducts. In the last part of the vertical ducts, mass flow rate distribution corresponds to about zero. Numerical results and commercial catalog values are very close each other for TBOE and TBSE connections, and thus two basic connection methods can be used for this panel radiator

Keywords

• Panel radiator, thermal efficiency, computational fluids dynamics, finite volume method