Bu tez çalışmasında, ticari bir ev tipi buzdolabı kondenserinin, ısıl performansı incelenmiştir.
Çalışmanın temel amacı, buzdolabı kondenserinin, kullanıcı şartlarındaki performansının,
sayısal modelleme ile gerçeklenmesidir. Sayısal çalışmada, hesaplamalı akışkanlar dinamiği
(HAD) bilgisayar programı olan ANSYS 14 kullanılmıştır. Paket program yardımıyla, temel
akış ve enerji denklemleri sürekli rejimde, 3 boyutlu ve türbülanslı olarak çözülmüştür.
Modelde dış akış incelenmiş ve türbülans modeli olarak k seçilmiştir.
HAD modellemesi iki kademede çalışılmıştır. Öncelikli olarak fan hareketi ile kondenser
üzerine gönderilecek döner akış profili bulunmuştur. Bu bulgu, gerçekleme için kritik bir
değer taşımaktadır. Her iki kademede de akışkan olarak hava kullanılırken, modellemede
kullanılan sınır koşulu değerleri, üretici firmada yapılan deneysel veriler ile elde edilmiştir.
Modellemenin her iki kademesinde de, fan koruması olarak görev yapan ve kondenser
bölgesini kapatan, koruma kapağı hesaba katılmıştır. HAD modellemesinin ikinci
kademesinde, kondenserden havaya olan ısı transferi üzerinde durulmuştur. Bu kademede,
yine kompresör de modele dahil edilip, kullanıcı şartlarının simüle edilmesine çalışılmıştır.
Sayısal modelleme çalışmasında, toplam ısı transferi, sıcaklık dağılımları, hız ve basınç
dağılımları ve akım çizgileri detaylı olarak incelenmiştir. İlave olarak kondenserdeki ısı
transferi için teorik hesaplama yapılmış ve sayısal model sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
Sonuç olarak, HAD çalışmasının, gerçek kullanıcı şartlarındaki kondenser performansını
simüle etmesi sağlanabilmiştir. Gerçekleştirilen sayısal modelleme ile tropikal iklim şartları
için kondenser alanında, kondenser üzerinden 190,9388 (W) ısının havaya transfer edildiği
görülmüştür. Teorik hesaplama sonucu olarak da soğutma çevriminin toplam ısı kazancı
198,318 (W) olarak hesaplanmıştır.
In this study, the thermal performance of a condenser of commercial household refrigerator
was investigated. One of the main objectives of the study is to analyze the performance of the
condenser via numerical solution under the operating conditions in service. ANSYS14 a finite
element package program of computational fluid mechanics (CFD) was used for the
numerical analysis. The fundamental fluid and energy equations were solved at the steady
state, three-dimensional and turbulence conditions with the help of finite element package
program. External flow was taken into consideration for the system with the k turbulence
model. The CFD model was designed to comprise of in two stages. Rotational flow gradient
directed to the condenser by the fan motion was determined at the beginning. This evaluation
is a critical process in terms of the comparison with the experimental results. While air was
used as the working fluid for both stages, boundary conditions in the numerical solution were
obtained from the experiments conducted in the manufacturer factory. A protective lid
covering the condenser surface and operating as a fan protector was taken into consideration
for both stages of the numerical solution. Heat transfer from the condenser to air was
examined in the second stage of the (CFD) solution. In this stage, the compressor was
included in the model in order to get accurate simulation of the operation conditions in real
life situation. In the numerical analysis, total amount of heat transfer, temperature, pressure
and velocity gradients and streamlines were studied in detail. In addition the theoretical
calculation was compared with the results obtained from the numerical solutions. As a result
of the numerical studies, an operational simulation of the condenser performance in service
conditions was made possible. Moreover, 190,9388 (W) heat transfer into the air from the
condenser was seen in the condenser area via numerical model under tropical climate
conditions. As a result of the theoretical calculation, it is found that the gain of refrigeration
cycle is 198,318 (W).
