Kapalı bir kavitede çoklu yüzeylerden gerçekleşen ısı transferinin zamana bağlı olarak incelenmesi

Bu çalışmada, bir soğutucunun taze gıda hacmi içinde bulunan kapalı kavite 0°C bölmesinin çoklu yüzeylerden olan ısı transferinin incelenmesi amacı ile kurulan parametrik deney düzeneği ile; farklı komşu yüzey sıcaklıkları ve farklı soğuk hava debileri karşısında zamana bağlı soğuma durumları ve saçınıklıklar tespit edilmiş, kapalı kavite içindeki sıcaklık dağılımı belirlenerek doğal taşınım dinamikleri irdelenmiştir. Çalışma sonucunda; yüksek debide soğuk hava kullanımı ve komşu yüzey sıcaklığının hedef sıcaklığına yakın tutulmasının soğutma süresini kısalttığı sonucuna varılmıştır.Kavitenin komşu yüzey sıcaklığının artması kaviteden çekilen qnet'in azalmasına neden olurken, artan ortalama ısı transfer katsayısına paralel olarak Nu sayıları ve buna bağlı doğal taşınım ısı transferi artmaktadır. Kavite CFD analizlerinde belirlenen sıcaklık dağılımları ile deneysel çalışmalar birbirini doğrulamış, ayrıca bölme içinde saat yönünün tersine bir akış döngüsünün olduğu analizler ile belirlenmiştir. Tez çalışması altı ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde çalışmaya başlama nedenleri ve çalışma sonucunda hedeflenen sonuçlar genel olarak açıklanmış, yüksek lisans tezi kapsamında gerçekleştirlen literatür araştırması paylaşılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde, tez çalışmasında kullanılan deney tesisatı ve ekipmanları detaylı olarak anlatılmış, deneysel çalışmalarda izlenen yol açıklanmıştır. Çalışmanın üçüncü bölümünde, deneysel çalışmalar anlatılmış, soğutma süresi ve sıcaklık saçınıklığı parametereleri boyutsuzlaştırılarak birbirleri ile olan ilişkileri açıklanmıştır. Daha sonra ise belirlenen parametrik koşullar için analiz edilen detaylı soğutma performanslarının sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışmanın dördüncü bölümünde, çalışma konusu kapalı kavite için Termodinamiğin I. Yasası uygulanmış ve kavite içinde gerçekleşen doğal taşınım dinamikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçların birbirleri ile olan karşılaştırmaları yapılarak farklı koşullar için parametrik deneylerden ortaya çıkan ilişkiler ve bunların mertebeleri tespit edilmiştir. Çalışmanın beşinci bölümünde, deneysel verilerden elde edilen sıcaklık dağılımları SigmaPlot programı ile işlenmiş ve görselleştirilmiştir. Daha sonra FLUENT® yazılımı ile mevcut koşulları için zaman bağlı olarak gerçekleştirilen doğal taşınım analizi paylaşılmış ve elde edilen CFD analiz sonuçları deneysel sonuçlarla karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Bununla birlikte CFD ile belirlenen kavite içi akış karakteristiklerine ait görseller paylaşılmıştır. Çalışmanın altıncı ve son bölümünde gerçekleştirilmiş deneysel çalışmaların sonuçları değerlendirilerek öneriler sunulmuştur.