Tarımda kullanılan büyük çaplı tavan tipi vantilatörde hava akışının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile incelenmesi
Öz
Amaç: Bu çalışmada iki farklı dönme dairesi çapına sahip tavan tipi vantilatörün hava hareketlerinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemiyle ortaya konulması ve en uygun türbülans modelinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Materyal ve Yöntem: İlk aşamada, tavan tipi vantilatörlerin fan merkezinden belirli uzaklıklardaki eksenel yöndeki hava hızı değişimleri ölçülmüştür. Bu amaçla zeminden iki farklı yükseklik (1.0 ve 1.5 m) dikkate alınmıştır. İkinci aşamada farklı türbülans modelleri ile hesaplamalı akışkanlar dinamiği analiz yöntemiyle hesaplanan değerler, ölçüm değerleri ile karşılaştırılmıştır.
Araştırma Bulguları: Sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildiğinde, en düşük MAE ve NRMSD değerleri 4 m dönme dairesi çapı için Spalart Allmaras ve SST k- modellerinde, 5 m dönme dairesi çapı için SST k- modelinde bulunmuştur. Grafik karşılaştırmalar incelendiğinde SST k- modelinin diğer modellere göre az da olsa daha iyi tahminlemeyi gerçekleştirdiği görülmektedir.
Sonuç: HAD simülasyon modellerinin çözüm yaklaşımları birbirine oldukça yakın bulunmuştur. Türbülans modelinin uygun seçimi ve iyi yapılandırılmış ağ yapısı ile zeminden belirli yükseklikteki noktalarda HAD simülasyonu ile deneysel verilere çok yakın tahminlerin elde edilebileceği ortaya konulmuştur.
Anahtar Kelimeler
HAD , türbülans modeller , havalandırma fanı , hava hareketi
References
- Adeeb, E., A. Maqsood & A. Mushtaq, 2015. Effect of number of blades on performance of ceiling fans. MATEC Web Conferences 28 (2015) 02002. http://doi.org/10.1051/matecconf/20152802002
- ANSYS, 2016. Fluent Theory Guide, Release 17.2, ANSYS, Inc.
- ASAE Standard, 2016. ASAE EP566.2 JUN2012 (R2016), Guidelines for Selection of Energy Efficient Agricultural Ventilation Fans, ASAE Standards. ASAE, St. Joseph, MI 49085.
- Babich, F., M. Cook, D. Loveday, R. Rawal & Y. Shukla, 2017. Transient three-dimensional CFD modelling of ceiling fans. Building and Environment, 123: 37-49. http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.06.039
- Bassiouny, R. & N.S. Korah, 2011. Studying the features of air flow induced by a room ceiling-fan. Energy and Buildings, 43: 1913-1918. https://doi:10.1016/j.enbuild.2011.03.034
- Casey, K.D., R.S. Gates, E.F. Wheeler, H. Xin, Y. Liang, A.J. Pescatore & M.J. Ford, 2008. On-farm ventilation fan performance evaluations and implications. The Journal of Applied Poultry Research, 17: 283–295. https://doi:10.3382/japr.2006-00055
- Casseer, D., & C. Ranasinghe, 2019. Assessment of Spallart Almaras turbulence model for numerical evaluation of ceiling fan performance. Moratuwa Engineering Research Conference (MERCon), 577-582.
- Chen, W., S. Liu, Y. Gao, H. Zhang, E. Arens, L. Zhao & J. Liu, 2018. Experimental and numerical investigations of indoor air movement distribution with an office ceiling fan. Building and Environment, 130: 14-26. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.12.016
- Ding, C., K.P. Lam & W. Feng, 2017. An evaluation index for cross ventilation based on CFD simulations and ventilation prediction model using machine learning algorithms. Procedia Engineering, 205: 2948–2955. https://doi:10.1016/j.proeng.2017.10.112
- Genç, S., 2018. Holstein sığırlarda klasik ölçüm metodu ve sabit nesne fotoğraf tekniği ile vücut ölçülerinin karşılaştırılması. Black Sea Journal of Engineering and Science 1(3): 89-97.