EGZOZ GAZLARINI KULLANAN TERMAL ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMİNDE RT35 PARAFİN MUMUNUN ERİME VE KATILAŞMA SÜREÇLERİNİN SAYISAL ANALİZİ


Gürbüz H. , Ateş D.

Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, vol.9, no.2, pp.520-534, 2021 (National Refreed University Journal)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 9 Issue: 2
  • Publication Date: 2021
  • Doi Number: 10.21923/jesd.852705
  • Title of Journal : Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi
  • Page Numbers: pp.520-534

Abstract

Bu çalışmada buji ateşlemeli bir motorunun egzoz atık ısı enerjisinin geri kazanımı için tasarlanan termal enerji depolama (TED) sisteminin erime ve katılaşma süreçlerinin sayısal analizleri gerçekleştirilmiştir. TED sisteminde termal enerjiyi gizli ısı olarak depolayan ve ticari olarak RT35 koduyla tanımlanan parafin mumu faz değişim malzemesi (FDM) olarak kullanılmıştır. TED sistemi için iki ısı eşanjöründen oluşan iki kapalı devre sıvı sirkülasyon sistemi tasarlanmıştır. Isı eşanjörlerinden ilki, atık ısı geri kazanımı için buji ateşlemeli motorunun egzoz yoluna, diğeri ise FDM kabında atık ısı enerjisinin şarjı ve boşaltılması için kullanıldı. FDM kabı içerisinde, RT35’in erime ve katılaşma süreçlerinde kullanılmak üzere serpantin tipi iki adet ısı eşanjörü iç içe konumlandırılmış. Sayısal analizlerde, tek silindirli ve buji ateşlemeli bir motorda gerçekleştirilen deneysel çalışmadan elde edilen egzoz gazının sıcaklık ve debi değeri kullanılmıştır. Sayısal analizler sonucunda, tasarlanan gizli ısı TED sistemi ve kabul edilen sınır şartları altında RT35’in erime işleminde 13375.sn’de %98 sıvı oranına ulaşılarak 1136 kJ’ün gizli ısı enerjisi olarak depolanabildiği, katılaşma işleminde ise 49775.sn’de %18 sıvı oranı ile 945 kJ’lük enerjisinin geri salınabildiği tespit edilmiştir.