Boşluklu yapı elemanlarında geometrik optimizasyon ile ısıl direncin iyileştirilmesi için termal stratejilerin geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği (Yl), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMET BURHANEDDİN BEŞİR
Danışman: Erdem Cüce, Ayşe Pınar Mert Cüce
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enerji sarfiyatı, özellikle 20. yüzyılın son çeyreğinden itibaren tüm dünyada önemli ölçüde artış göstermektedir Toplam enerji kullanımının% 40'ının binalar tarafından kullanıldığını ve dünya genelindeki sera gazı emisyonlarının yaklaşık üçte birinin binalara ait olduğu bildirtilmektedir. Ayrıca, söz konusu kullanım bina dış kabuğuyla ilişkilidir. Bu bağlamda, pencereler, çatılar, zeminler ve duvarlar gibi ana yapı elemanlarının termal direncini artırarak binaların termal performansının iyileşmesi için yoğun çaba sarf edilmektedir. Duvarlara ait ısı kayıp / kazanç miktarı, toplam bina enerji kayıplarının yaklaşık %30'unu oluşturmaktadır. Briketler, binaların duvarlarında yaygın olarak kullanılan yapı malzemelerindedir. Bu nedenle mevcut çalışmada, boşluklu hafif beton briketlerin termal direncini HAD tabanlı sayısal analiz yöntemiyle optimize edilmesi amaçlamaktadır. Optimizasyon, boşluk geometrisi ve tasarımına, ısı transfer yolunda yer alan boşluk sıra sayısına ve boşluk içindeki doğal konveksiyonu etkileyen boşluk derinliği gibi bağımsız değişkenlere dayanmaktadır. Araştırmada HAD yazılımı olarak ANSYS FLUENT 18.1 kullanılmıştır. HAD sonuçlarının doğruluğu önce referans model briketi (RMB) ile doğrulanmıştır. RMB'nin toplam ısı transfer katsayısı (U değeri) 0.916 W/m2K olarak belirlenmiştir ve üreticinin veri raporuyla (0.9 W / m2K) uyumludur. Bunu takiben, briketin kütlesinin bir fonksiyonu olarak U değerini optimize etmek için çeşitli senaryolar için parametrik araştırmalar yapılmıştır. Analizlerin sonuncunda, U-değerindeki maksimum iyileşme yaklaşık olarak %53 ile h/H oranı 1 olan (kısaca yukarıdan aşağıya doğru sürekli oyuk) B48'e (U-değeri 0,43W/m2K) konfigürasyonuyla sağlanmıştır. Ayrıca, h-oranındaki artışa bağlı olarak, briketlerin termal performansının da orantılı olarak arttığı görülmüştür. Briket tasarımları arasında minimum ağırlık 7.645 kg (B45) olarak bulunmuştur ve B45'in U-değeri 0.44 W/m2K olarak belirlenmiştir