Taguchi yöntemi ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak tasarlanan levhalı ısı değiştiricilerin performanslarının karşılaştırılması
Abstract
Bu
çalışmada Taguchi yöntemi ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği kullanılarak
tasarlanan, havadan havaya, küçük kapasiteli (50-200 m3/h) bir ısı geri
kazanım cihazındaki, çapraz akışlı levhalı ısı değiştiricilerin ısıl ve
hidrolik performansları karşılaştırılmıştır. Akış etkenliği ve duyulur ısıl
etkenliği yüksek olacak şekilde tasarlanan levhalı ısı değiştiricilerin; alt
kanal sayısı, kanal yüksekliği, ortalama hava akış hızı ve levha malzemesi
değişkenleri belirlenmiştir. Akış etken ve ısıl etken levhalı ısı
değiştiricilerde, değişkenler ve değişkenlerin ikinci dereceden etkileşimlerinin
dahil edildiği akış etkenliği ve geri kazanılan ısıl güç için denklemler çoklu
regresyon analizi ile türetilmiştir. 3-boyutlu levhalı ısı değiştiricilerin
farklı hacimsel debilerdeki performansları, sonlu hacimler tabanlı ANSYS/Fluent
kullanılarak karşılaştırılmıştır. Levhalı ısı değiştirici tasarımında en etkili
değişkenlerin; kanal yüksekliği ve ortalama hava akış hızı olduğu
belirlenmiştir. Isıl etken modelde, ortalama %50 daha fazla ısının geri
kazanıldığı ve ısıl etkenliğin ortalama %35 daha yüksek olduğu; akış etken
modelde ise ortalama 2.5 kat daha az basınç düşümü ve akış etkenliğinin
ortalama %10 daha yüksek olduğu görülmüştür. Geri kazanılan ısıl güç ve akış
etkenliği birlikte değerlendirildiğinde her iki model için en uygun ortalama
akış hızlarının 1.5-2 m/s (~90÷~110 m3/h) aralığında olduğu belirlenmiştir.
Keywords
References
- Mardiana-Idayua A, Riffat SB. “An experimental study on the performance of enthalpy recovery system for building applications”. Energy and Buildings, 43(9), 2533-2538, 2011.
- Zeng C, Liu S, Shukla A. “A review on the air-to-air heat and mass exchanger technologies for building applications”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 75, 753-774, 2017.
- Cuce M, Riffat S. “A comprehensive review of heat recovery systems for building applications”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 47, 665-682, 2015.
- El Fouiha Y, Stabatb P, Rivièreb P, Hoanga P, Archambaulta V. “Adequacy of air-to-air heat recovery ventilation system applied in low energy buildings”. Energy and Buildings, 54, 29-39, 2012.
- Mardiana-Idayua A, Riffat SB. “Review on physical and performance parameters of heat recovery systems for building applications”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 28, 174-190, 2013.
- Junghans L, Widerin P, “Thermal comfort and indoor air quality of the “Concept 22/26” a new high performance building standard”. Energy and Buildings, 149, 114-122, 2017.
- Wang, Y, Kuckelkorn J, Zhao FY, Spliethoff H, Lang W. “A state of art of review on interactions between energy performance and indoor environment quality in Passive House buildings”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 72, 1303-1319, 2017.
- Wang Y, Kuckelkorn J, Liu Y. “A state of art review on methodologies for control strategies in low energy buildings in the period from 2006 to 2016”. Energy and Buildings, 147, 27-40, 2017.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Engineering
Journal Section
Research Article
Publication Date
August 28, 2019
Submission Date
May 28, 2018
Acceptance Date
-
Published in Issue
Year 2019 Volume: 25 Number: 4