Enerjinin her geçen gün daha kısıtlı hale gelmesi ve çevreyi koruma çabaları, insan konforu için gereken enerjinin daha verimli kullanılmasını zorunlu kılmaktadır. Bu nedenle, belli bir amaca ulaşmak için en az enerji kullanımı sağlamak çok önemlidir. Önemli enerji kullanım alanlarından olan soğutma, kapalı bir hacimde çevre sıcaklığından daha düşük ortam sıcaklığı oluşturmak ve bu düşük sıcaklığın sürekliliğini sağlamayı hedefler. Buzdolapları da, gıdaların soğuk ortamda korunmasını sağlayan soğutma makineleridir. Buzdolaplarında arzulanan düşük sıcaklığı homojen olarak ve en az enerji ile sağlamak ana tasarım hedefidir. Bu çalışma yapılırken akış ve ısı transferi karakteristikleri, sonlu hacimler yöntemi temelli hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonlarıyla belirlenmiştir. Bu projede, 7 rafa sahip tek kapılı derin dondurucunun soğutulan hacimlerinde istenilen sıcaklığın homojen olabilmesi için öneriler getirilmiş ve bu önerilerin homojen sıcaklık dağılımını sağlayıp sağlamadığı nümerik yöntem ile belirlenmiştir. Kabin içindeki sıcaklık dağılımını dengeli olmaktan alıkoyan sebeplerin giderilmesi için olası çözüm önerileri ve ilgili örnek simülasyonlara yer verilmiş, soğutulan hacimde mevcut buzdolabına göre sıcaklığın ne kadar homojen hale getirildiğini homojenlik katsayısı tanımı yapılarak belirlenmiştir. Bu önerilerden biri olan en üst rafa menfez eklenmesi durumunda sıcaklığın homojen dağılımı mevcut buzdolabına göre %86 ve diğer öneri olan alt iki menfezin kısmen kapatılması ve en üst rafa menfez eklenmesi durumunda ise %96 iyileştirme olacağı görülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı akışkanlar mekaniği, nümerik yöntem, buzdolabı, derin dondurucu
|
