Klima santrallerinde kullanılan delikli difüzörlü boş hücredeki hava akışının akış ve akustik açıdan incelenmesi

Klima santrallerinde kullanılan fanların hava çıkış ağızlarının kesit alanı fandan sonra gelen ısıtıcı/soğutucu serpantin, nemlendirici, filtre ve susturucu gibi ünitelerin kesit alanından küçüktür. Klima santrallerinin enerji verimliliği açısından etkin çalışabilmesi için küçük kesit alanından çıkan havanın diğer ünitelerin bulunduğu büyük kesit alanına kısa mesafede yayılması gerekir. Bu yayılmanın sağlanması için fan hücresinden sonra delikli difüzörlü hücreler kullanılır. Bu delikli difüzörlerin havayı olabildiğince üniform ve en az basınç kaybı ile yaymasının yanında aeroakustik açıdan oluşturduğu gürültü de önem arz etmektedir. Bu çalışmada, kare kesik piramit delikli difüzörlü hücredeki hava akış karakteristiği ve akış kaynaklı gürültü incelenmiştir. Kare kesik piramit delikli difüzörlü hücrenin geometrik tasarım parametrelerinin basınç kaybı, hava hızı dağılımı ve ses basınç seviyesi üzerindeki etkileri ortaya konmuştur. Geometrik tasarım parametresi olarak porozite, difüzörün et kalınlığı, koniklik açısı, difüzör mesafesi, delik geometrisi, delik hidrolik çapı, delik yerleşim türü ve difüzör yüzey türü gibi parametreler belirlenmiştir. Akış analizleri için bir deney düzeneği kurulmuştur. İki farklı geometriye sahip delikli difüzör için deneyler yapılmış, sayısal modelin ağ yapısı ve türbülans modeli geçerli kılınmıştır. Geometrik tasarım parametrelerinin basınç kaybına, hız dağılımına ve aeroakustik performansa etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmada katı modeller SolidWorks programında oluşturulmuştur. Akış ve aeroakustik analizler ANSYS Fluent paket programında gerçekleştirilmiştir. Sayısal akış analizleri için sıkıştırılamaz, daimi akış koşulları kabulü yapılmıştır. Çözümlerde standart k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Sayısal aeroakustik analizlerde ise ANSYS-Fluent programında zamana bağlı çözümler gerçekleştirilmiş ve program bünyesinde bulunan Ffowcs Williams ve Hawkings (FW-H) yönteminin modülü kullanılmıştır. Delikli difüzörlü hücre içine yerleştirilen üç farklı konumdaki mikrofondan alınan zamana bağlı sinyaller Hızlı Fourier Dönüştürme (FFT) yöntemiyle 0-1000 Hz frekans aralığına dönüştürülmüş ve ses basınç seviyesi (SPL) değerleri elde edilmiştir.