İçten Yanmalı Motorun Egzoz Atık Isı Geri Kazanımı İçin Termoelektrik Jeneratörün HAD Analizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMET BATURALP ÖKMEN
Danışman: Habib Gürbüz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, içten yanmalı bir motorun egzoz atık ısı enerjisinden faydalanılarak elektrik enerjisi üretiminin gerçekleştirildiği termoelektrik jeneratörde, optimum eşanjör yüzeyi sıcaklık dağılımının elde edilebilmesi için farklı kanatçık sayısı, geometrisi ve düzenlemesine sahip eşanjör iç yapısının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile sayısal olarak analiz edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, buji ateşlemeli bir motorun farklı devirlerinde gerçekleştirilen deneysel çalışmalarda elde edilen egzoz gaz debisi ve egzoz gazı sıcaklık değerleri kullanılarak ana boyutları belirlenen egzoz gaz eşanjörü içerisinde farklı kanatçık sayısı, geometrisi ve düzenlemelerinin kullanılacağı akış alanının HAD programında sayısal olarak analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, üç farklı eşanjör düzenlemesi kullanılmıştır. Bu üç eşanjör düzenlemesinin oluşturulmasında, literatürde akordeon şekli (accordion-shape), balık kılçığı şekli (fishbone-shape) ve seri plaka (serial-plate) olarak tanımlanan ve birçok çalışmada karşılaştırması yapılan kanatçık düzenlemelerinin kullanılması planlanmıştır. Ancak, referans alınan kanatçık düzenlemeleri içerisinde kullanılan kanatçık geometrik şekillerinin (kare, dikdörtgen, üçgen, yamuk prizmalar) bu çalışma kapsamında değiştirilerek yuvarlak hatlara sahip yağmur damlasının geometrik modeline benzetişim yapılmıştır. Ayrıca, referans alınan kanatçık düzenlemelerinden farklı olarak, içten yanmalı motorun egzoz yolu üzerine yerleştirilecek egzoz eşanjörünün her iki yüzeyinin kullanılarak termoelektrik modüller yardımıyla elektrik üretiminin gerçekleştirilebilmesi için egzoz eşanjörü akış boyunca iki eşit parçaya bölünmüştür. Her bir model için HAD programında çözümlemesi zamandan bağımsız olarak hesaplanarak sıcaklık dağılımı, sıcaklık ve hız vektörleri, giriş-çıkış sıcaklıkları vb. parametrelerin konturları ve grafiklerinin oluşturularak karşılaştırılması yapılmıştır.