TERMODİNAMİK | Ekim'2014 | Sayı:266

Makale

4. Sonuç

Sıcaklık Dağılımı

Bu çalışmada, içerisinde FDM konulan bir kap içerisindeki katılaşma süreci sayı- sal olarak incelenmiştir. Ayrıca kap üze- rine yerleştirilen kanatçıkların, kanatçık- sız durumda meydana gelen ısı transferi ve akış üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Model iki boyutlu olarak ele alınmış ve geçici sayısal çözümler için ticari bir paket programı kullanılmıştır. Kullanılan farklı modeller için sıcaklık konturları ve erime oranı bulunmuş, ayrıca tüm modellerin erime oranının zamanla değişimini gös- teren grafik sunulmuştur. Elde edilen verilerin kıyaslanması bize sistemler hakkında bilgi vermiştir. Çalışmada kul- lanılan tüm modeller arasında katılaşma sürecinin en verimli gerçekleştiği modelin 10 kanatçıklı model olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, kap üzerine yerleştirilen kanatçıkların katılaşma sürecini hızlan- dırdığı görülmüştür. Kaynaklar [1] A. Felix Regin, S.C. Solanki and J.S. Saini, An analysis of a packed bed latent heat thermal energy storage system using PCM

Şekil 3.3. 10 kanatçıklı model için katılaşma sürecinin zamanla değişimi a) sıcaklık dağılımı, b) erime oranı

süreci üzerindeki etkisi açık bir şekilde görülmektedir. Tüm modeller kıyaslan- dığında en etkin modelin 10 kanatçıklı model olduğu şekil 3.4’te açıkça görül- mektedir. Şekil 3.4 bize kanatçıkların etkisini göstermektedir. Ayrıca şekilden elde edilen başka ve önemli bir sonuçta; 5 ve 10 kanatçıklı modeller arasında sürecin başında giderek artan katılaşma oranı farkı süreç ilerledikçe sabit kalmak- tadır. Bu durumun 10 kanatçıklı modelde kanatçık etkisinin zamanla kaybolması ve artan katılaşmış FDM miktarından kaynaklandığı düşünülmektedir. Elde edilen sonuçların literatürle olan yakınlık derecesi çalışmanın doğruluğu açısından önemlidir. Sonuç olarak, 10 kanatçıklı modelin katılaşma sürecini hızlandırdığı ve fakat katılaşan madde miktarı artışı ve kanatçık etkisinin azalmasıyla sürecin başlangıçtaki hızda olmadığı açıkça ifade edilmektedir.

Şekil 3.4. 30000 sn sonraki 5 kanatçık, 10 kanatçık ve kanatçıksız modellerde katılaşma süreci erime oranı – zaman adımı grafiği.

94 TERMODİNAMİK • EKİM 2014