Akademik Veri Yönetim Sistemi
INTERNATIONAL ADANA SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION CONGRESS, Adana, Türkiye, 3 - 05 Kasım 2025, ss.678-702, (Tam Metin Bildiri)
Gizli ısı termal enerji depolama (GITED) sistemleri, yüksek enerji yoğunluğu ve sabit sıcaklıkta enerji depolama avantajları sayesinde yenilenebilir enerji entegrasyonu ve enerji verimliliği için kritik öneme sahiptir. Entropi üretim analizi ise bu sistemlerin verimliliğini ve tasarımını optimize etmek için temel bir araçtır. Bu amaçla geometrik modifikasyonlar ile önerilen dokuz farklı çok borulu GITED’in erime sürecindeki entropi üretim performansları sayısal olarak incelenmiş ve endüstriyel olarak kullanılan geleneksel geometrinin (C-Dairesel) sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sayısal analizlerde sonlu hacimler yöntemi kullanılmış olup ilgili yönetici denklemler Darcy-Brinkman-Forchheimer modeli ile çözülmüştür. Geometriler içerisine RT35HC faz değiştiren malzeme (FDM) ile gözeneklilik ve gözenek yoğunluğu sırasıyla ε = 0.90 ve ω = 20 PPI olan metal köpük tanımlaması yapılmıştır. FDM’nin erime sürecinde entalpi-gözeneklik yaklaşımı kullanılmıştır. Sayısal analizin başlangıcında sıcaklığın tekdüze ve Tbaşlangıç = 300 K olduğu varsayılmış olup FDM çoklu boru duvarlarına Tduvar = 348 K değerinde sabit sıcaklık şartı uygulanmıştır.
Entropi üretimlerinin hesaplanması için analiz programına türevsel denklem tanımlamaları yapılmıştır ve sonuçlar hacim ortalamalı ısıl , sürtünme ve toplam entropi üretimleri olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçların tümü FDM’nin tamamen sıvı hale geldiği zaman aralığı için verilmiş olup TEliptik’in hem ısıl hem de sürtünme entropi üretim değeri zaman ortalamalı olarak en düşük değere sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu modele ait zaman ortalamalı toplam entropi üretimi 10.53 Wm-3K-1 olarak gerçekleşirken C-Dairesel’e ait sonuç T-Eliptik’in 2.26 katıdır. Önerilen geometri, geleneksel tasarıma göre daha düşük entropi üretimi göstermektedir; bu da tersinmezliklerin azaldığını ve gizli ısı termal enerji depolama sistemlerinin genel performansını iyileştirmek için çok önemli olan daha yüksek termodinamik verimliliği göstermektedir.