Investigation of the thermal dispersion and convection phenomena in packed bed systems using pseudo-homogeneous and heterogeneous models

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Zeliha Yavrucuk

Danışman: KURTUL KÜÇÜKADA

Özet:

DOLGULU YATAKLI SISTEMLERDE ISIL DISPERSIYONUN VE KONVEKSIYONUN SÖZDE-HOMOJEN VE HETEROJEN MODELLER KULLANILARAK İNCELENMESI Isıl enerji depolama, enerji kaynaklarının etkin ve uygun olarak kullanımını sağlar. Isıl enerji, duyulur ısı, gizli ısı ve termo-kimyasal ısı depolama olmak üzere üç farklı şekilde depolanabilir. Duyulur ısı depolama yönteminde enerji katı veya sıvı maddenin sıcaklığı arttırılarak depolanır. Ne kadar enerjinin depolanacağı, özgül ısı, sıcaklık değişimi ve madde miktarına bağlıdır. Gizli ısı depolama, depolama maddesi faz değiştirirken katı halden sıvı hale geçerken veya sıvı halden gaz hale veya tam tersi işlemlerde ısının absorplanması veya serbest bırakılması ile çalışır. Temo kimyasal ısı depolamada, enerji dislokasyon tepkimesinden sonra ve kimyasal tersinir reaksiyonlardan sonra depolanır. Isı transfer mekanizmasının sıcaklık dağılımının doğru tahmini ısı depolamak için kullanılan dolgulu yataklı sistemlerin uygun dizaynı ve çalışma özelliklerinin belirlenmesinde gereklidir. Dolgulu yataklı sistemlerde ısı transferi, partiküller arasında ve partiküllerle temas halinde olan yüzey arasında iletimle ve partiküller ve sıvı arasında ise konveksiyonla meydana gelir. Bu çalışmada, konveksiyon, adveksiyon ve ısıl dağılım olayları, yalancı homojen ve heterojen modelleri kullanılarak yapılan hesaplamalardan elde edilen model sonuçlarının deneysel sonuçlarla karşılaştırılması ile incelenecektir. ABSTRACT INVESTIGATION of THE THERMAL DISPERSION and CONVECTION PHENOMENA IN PACKED BED SYSTEMS USING PSEUDO-HOMOGENEOUS AND HETEROGENEOUS MODELS Thermal energy storage provide using energy resources efficiently and rationally. Thermal energy can be stored in three different ways as sensible heat storage, latent heat storage and thermochemical heat storage. In sensible heat storage method energy is stored by increasing temperature of solid or liquid substance. How much energy will be stored depends on specific heat, temperature change and amount of the materials. Latent Heat Storage is working on the heat absorption or release when a storage material undergoes a phase change from solid to liquid or liquid to gas or vice–versa. In thermo-chemical energy storage, energy is stored after a dislocation reaction and then recovered in a chemically reverse reaction Accurate estimation of temperature distribution depending on heat transfer mechanism is necessary for defining appropriate design and operating conditions of packed bed systems to be used to store heat. Heat transfer in packed bed systems occurs with conduction between the surface in contact with the particles and the particles between themselves, conduction between particles and convection between the particles and the fluid. In this study, the convection, advection and thermal dispersion phenomena will be investigated by comparing the experimental results to the model results obtained from the computations using pseudo-homogeneous and heterogeneous models.