Hibrit pastörizasyon sistemi için bir ısıtıcının tasarlanması ve termoekonomik performansının değerlendirilmesi

Bu çalışmada, yenilikçi hibrit pastörizasyon sisteminde kullanılmak üzere tasarlanan bir ısıtıcının termoekonomik performansı incelenmiştir. Araştırma kapsamında, daldırmalı rezistans ısıtıcı kullanılarak ısıtılan bir sistem tasarlanmış ve bu sistem üzerinden deneysel veriler elde edilmiştir. Bu deneysel veriler, sistemin enerji verimliliği ve ekserji performansı üzerine analizler yapılmasına olanak sağlamıştır. Elde edilen ekserji analizi sonucuyla, sistemin ekonomik performansını değerlendirmek amacıyla termoekonomik analiz yapılmıştır. Ayrıca, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) analizi ile sistemin farklı karıştırıcı ve debi koşullarındaki termal davranışları incelenmiş, böylece sistemin performansının akış koşullarına bağlı olarak nasıl değiştiği de değerlendirilmiştir. CFD analizleri, konjuge ısı transferi prensipleri doğrultusunda yapılmış ve sistemdeki kazanın üç boyutlu modeli oluşturularak analizler gerçekleştirilmiştir. Hem deneysel analizlerde hem de CFD simülasyonlarında sıvı gıda maddesi olarak su kullanılmıştır. Yapılan CFD analizleri sonucunda, sistemin ısı transferi performansı ve sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Çalışma sonunda ekserji verimliliği düşük bulunmuştur. Ancak termoekonomik analiz sonucunda bulunan birim fiyat başına enerji maliyetinin de düşük bir miktar olduğu görülmüştür. Bu durumda kayıpların maliyet üzerindeki etkisinin düşük olduğu görülmüştür.