Merkezi Olmayan Isı Geri Kazanım Havalandırma Ünitelerinde Yeni Bir Küresel Dolgulu Yatak Uygulaması

Sunulan bu çalışmada, merkezi olmayan bir ısı geri kazanımlı havalandırma sistemi için küresel dolgulu bir ısı değiştiricinin rejeneratif ısı geri kazanımı performansı incelenmiştir. Küresel dolgulu bir yatak için tek boyutlu bir matematiksel model oluşturulmuş ve dolgulu yatak içindeki çevrimsel çalışma koşulları altında zamana bağlı ısı transferini çözmek için şirket içi bir bilgisayar kodu geliştirilmiştir. Basınç düşümü hesaplamaları için literatürde çokça kullanılan uygun korelasyonlar kullanılmıştır. Sırasıyla 0,18-0,2 m ile 0,0025-0,06 m arasında değişen bir dizi yatak ve küre çapı çalışılmıştır. Isı geri kazanımlı havalandırma sistemi uygulamalarındaki küresel yatak performansını anlayabilmek amacıyla sıcak ve soğuk akış durumunda çeşitli akış süresi ve çevrim sayıları araştırılmıştır.

A Novel Spherical Packed Bed Application On Decentralized Heat Recovery Ventilation Units

In the present study, heat recovery performance of a spherical packed bed heat exchanger for a decentralized HRV system is investigated. A one dimensional mathematical model for a spherical packed bed is obtained and an in-house computer code is developed to solve the transient heat transfer inside the packed bed under cyclic operation conditions. Well known convenient correlations were used for pressure drop calculations. A number of bed and sphere diameters were studied ranging between 0,18-0,2 m and 0,0025-0,06 m, respectively. Various flow time and number of cycles were investigated for the hot and cold flow to understand the spherical bed performance for HRV applications. This novel application also has the potential for application on regenerative heat recovery systems.

PDF

___

Martin, H., Low Peclet Number Particle-to-Fluid Heat and Mass Transfer in Packed Beds, Chemical Engineering Science, 33(7), 913-919, 1978.
Feurı̇h, H., “Saniteartechnik”, Krammer Verlag, 1995.
Nemec, D.,&Levec, J., Flow Through Packed Bed Reactors: 1. Single-Phase Flow, Chemical Engineering Science, 60(24), 6947-6957, 2005.
Yu, J., Zhang, M., Fan, W., Zhou, Y., Zhao, G., Study on Performance of the Ball Packed-Bed Regenerator: Experiments and Simulation, Appl. Therm. Eng. 22, 641–651, 2002.
DIN 4109, “Schallschutz im Hochbau, Anforderung und Nachweise”, 1989.
Toghraie, D., Afrand, M., Zadeh, A. D.,&Akbari, H. A., Numerical Investigation on the Flow and Heat Transfer of a Multi-Lobe Particle and Equivalent Spherical Particles in a Packed Bed with Considering the Wall Effects, International Journal of Mechanical Sciences, 138, 350-367, 2018.
Guo, Z., Sun, Z., Zhang, N., Ding, M.,&Cao, X., Radial Porosity Peak at the Centerline of Packed Beds With Small Tube to particle Diameter Ratios, Powder Technology, 319, 445451, 2017.
Allen, K. G., Von Backström, T. W.,&Kröger, D. G., Packed Bed Pressure Drop Dependence on Particle Shape, Size Distribution, Packing Arrangement and Roughness, Powder Technology, 246, 590-600, 2013.
Jeschar, R., Druckverlust in MehrkornschuK ttungen aus Kugeln, Archiv Eisenhu, (Ttenwesen, 35, 91}108., 1964.
De Klerk, A., Voidage Variation in Packed Beds at Small Column to Particle Diameter Ratio, AIChE Journal, 49(8), 2022-2029, 2003.
Bergman, T. L., Incropera, F. P., DeWitt, D. P.,&Lavine, A. S., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, 2011.
Ergun, S., Fluid Flow Through Packed Columns, Chem. Eng. Prog. 48, 89-94, 1952.
Augier, F., Idoux, F.,&Delenne, J. Y., Numerical Simulations of Transfer and Transport Properties Inside Packed Beds of Spherical Particles, Chemical Engineering Science, 65(3), 1055-1064, 2010.
Guardo, A., Coussirat, M., Larrayoz, M. A., Recasens, F.,&Egusquiza, E., Influence of the Turbulence Model in CFD Modeling of Wall-To-Fluid Heat Transfer in Packed Beds, Chemical Engineering Science, 60(6), 17331742, 2005.
Achenbach, E., Heat and Flow Characteristics of Packed Beds, Experimental Thermal and Fluid Science, 10(1), 17-27, 1995.
Gnielinski, V., Gleichungen zur Berechnung des W~irme- und Stoffaustausches in durchstr6mten ruhenden Kugelschiittungen bei mittleren und grossen Pecletzahlen, Verfahrenstechnik 12(6), 63-366, 1978.