Güneş Termik Santrallerinde Kullanılan Bir Parabolik Güneş Kolektörünün Termal Hidrolik Analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mustafa Demirci

Özet:

Bu çalışmada güneş termik santrallerinde kullanılan bir parabolik güneş kolektörünün hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile termal hidrolik analizi yapılmıştır. Kızgın buhar kullanılan parabolik kolektörün Reynolds Sayısı (Re)'na bağlı basınç kaybı ΔP, sıcaklık dağılımı T ve sürtünme faktörü f etkileri araştırılmıştır. Bu inceleme için bir HAD yazılım programı olan ANSYS-FLUENT kullanılmıştır. Yapılan hesaplamalarda RNG türbülans modelinin Non-equilibrium Wall Function duvar dibi yaklaşımı seçilmiş ve sayısal ağdan bağımsızlığı ispatlanmıştır. Deneysel veriler İspanya'nın Almeria şehrinde kurulu bulunan Platforma Solar Elektrik Santrali'nden alınmıştır. Bu çalışmada kurulmuş olan sayısal modelin sonuçları, 240,4 0C sıcaklık ve 3,21 MPa basınçta yapılan deneysel sonuçlarla uyumlu çıkmıştır. Sonuçların uyumlu çıkması ile 240,4 0C sıcaklık ve 3,21 MPa basınçta 0,499; 0,55; 0,6; 0,65; 0,7 ve 0,8 kg/s kütlesel debilerde ve 500 0C sıcaklıkta ve 10 MPa basınçta 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5 ve 1,6 kg/s kütlesel debilerde çalışmalar yapılmıştır. Ayrıca 300 0C sıcaklık ve 1 kg/s kütlesel debide 1; 2; 3; 4 ve 5 MPa basınçlar için basıncın akışa etkisi incelenmiştir. Sonuç olarak Re'nın, sürtünme faktörüyle ters orantılı, basınç kaybıyla da doğru orantılı olduğu, basıncın da sürtünme faktörü ve basınç kaybı ile ters orantılı olduğu bulunarak Re'ye bağlı korelasyonlar elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada kütlesel debi ve basıncın sıcaklık dağılımına etkisi de incelenmiştir.