Üçgen ve yamuk kesitli güneş kolektörlerinin üst yüzeyinden olan ısı kaybının sayısal olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: GÜRKAN AVCI

Danışman: OĞUZ TURGUT

Özet:

Kolektörün üst yüzeyinden konveksiyon ile gerçekleşen ısı transferinin doğru olarak hesaplanması kolektör performansının belirlenmesinde önemli bir faktördür ve h=a+bV biçiminde verilen standart eşitlik ile hesaplanmaktadır. Bu eşitlikte konveksiyon ısı transferi katsayısı sadece hıza bağlı olarak ifade edilmektedir. Hâlbuki konveksiyon ile gerçekleşen ısı transferi rüzgâr hızının yanında rüzgârın kolektöre gelme yönü, akışkanın fiziksel özellikleri, kolektörün tipi, kolektörün eğimi gibi parametrelere de bağlıdır. Bu nedenle bu çalışmada binanın çatısına düz olarak yerleştirilmiş üçgen ve yamuk kesitli güneş kolektörünün üst yüzeyinden olan ısı kaybı sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma ANSYS Fluent 17.0 paket programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kullanılan temel denklemler süreklilik, momentum, enerji ve türbülans modelinden kaynaklanan denklemlerdir. Türbülans modeli olarak k- realizable türbülans modeli kullanılmıştır. Çalışmada kullanılmış olan parametreler ise kolektör tipi, rüzgâr hızı, rüzgâr yönü, çatı açısı ve ölçeğin etkisidir. Sonuçlar boyutsuz Nusselt sayısının Reynolds sayısı ile değişimi biçiminde ifade edilmiştir. Sayısal çalışma sonuçları literatürde mevcut olan deneysel sonuçlar ile kıyaslanmıştır. Sayısal çalışma sonuçlarının rüzgâr tünelindeki Reynolds sayısı aralığındaki değerlerde deneysel sonuçlar ile uyumlu olduğu görülmüştür. 1:200 ölçek için elde edilen eşitliklerin daha yüksek Reynolds sayılarına ekstrapolasyon yapıldığında doğru sonuçlar elde edilmediği görülmüştür