Bir soğuk hava deposunda farklı menfez kanat açılarına göre hava dağılımının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile tahmini

Abstract

Araştırmada; soğuk depo içerisinde hava dağılımını sağlayan menfezlerin kanat açıları 0º-0º-0º, 0º-0º45º ve 0º-22.5º-45º olarak kurgulanmış ve elma dolu depo için sıcaklık, hava hızı ve bağıl nemindağılımı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) yöntemleri kullanılarak modellenmiştir. CFDmodellerden elde edilen veriler farklı kanat açılarının ortam koşullarının depoda yersel değişkenliğiüzerindeki etkisini karşılaştırmak için kullanılmıştır. Senaryo 1 (0º-0º-0º)için dolu depoda yapılan menfez kanat açısı modelleme değerlendirmelerinde sıcaklıklar 1.85 ºC ile 2.01 ºC arasında değişirken Senaryo 2 (0º-0º-45º)ve Senaryo 3'de (0º-22.5º-45º) kanat açıları sıcaklıkları 1.85ºC ile 1.95ºC arasında görülmüştür. Hava hızının modellenmesi için sınır şartı, belirlenen senaryolara göre 1.525 m/sile 3.99 m/s arasında seçilmiştir. Belirlenen bütün senaryolar için depo içerisindeki hava hızı modeldeğerleri 0.03 m/s ile 0.12 m/s arasında değişkenlik göstermiştir. Modellemede bağıl nem sınır şartı%88 olarak belirlenmiştir. Orta düzlemden alınan bağıl nem model değerleri bütün kanat açıları için %87 ile %88 arasında değişmiştir. Araştırmada menfez kanat açılarının CFD modelleri ile elde edilensonuçlar dikkate alındığında; soğuk depolama açısından 0º-0º-45ºile 0º-22.5º-45º kanat açıları modelleri istenen değerlere daha yakın çıkmıştır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile 3 farklı kanat açısının ortamkoşullarının değişimi üzerindeki etkisinin araştırıldığı bu çalışmanın sonucuna göreSenaryo 2 (0º-0º45º) ve Senaryo 3 (0º-22.5º-45º) deki menfez açılarının sonuçları elma depolamada gereksinim duyulansıcaklık, hava hızı ve bağıl nem değerlerine Senaryo 1 (0º-0º-0º)'den daha yakın olduğu için önerilmektedir

In this research, the angle of the blades assumed to be 0º-0º-0º (Scenario 1), 0º-0º-45º(Scenario 2) and 0º-22.5º-45º (Scenario 3) for pressure and vacuum vents in an experimental cold storage fully loadedwith apple were used, and distrubutions in ambient temperature, air velocity and relative humidity weremodelled by using computational fluid dynamics (CFD) methods. Data determined from CFD Models were used to compare the effect of different blade angle scenarios on spatial ambient temperatures inthe storage. Spatial ambient temperatures varied between 1.85ºC and 2.01ºC for Scenario 1 (0º-0º-0º) whereas they were 1.85ºC and 1.95ºC for Scenario 2 (0º-0º-45º)and Scenario 3 (0º-22.5º-45º). Boundary conditions for modelling air velocity were accepted between 1.525 m/s and 3.99 m/saccording to the determined scenarios. Air velocity data determined using CFD models for 3 scenariosvaried between 0.03 and 0.12 m/s. Boundary condition of relative humidity for CFD modelling assumedto be 88%. Relative humidity model data determined from the middle plane of the cold storage changedbetween 87% and 88% for all blade angles. According to the CFD results, the values of Scenario 2 (0º0º-45º)and Scenario 3 (0º-22.5º-45º) were found to be close to the required value for a apple coldstorage. According to the results of this study regarding the effect of different blade angles of vents onambient factors changing in an experimental cold storage, the blade angles in Scenario 2 (0º-0º-45º)and Scenario 3 (0º-22.5º-45º) were suggested because their results were more close to the required ambienttemperature, air velocity and relative humidity values for apple storage than Scenario 1 (0º-0º-0º)