Evsel Fırınarda Doğal Taşınımın Modellenmesi

Abstract

TUBİTAK 1001 projesi kapsamında İstanbul Teknik Üniversitesi ve Arçelik Pişirici Cihazlar A.Ş. işbirliğiyle fırın havalandırmasının enerji tüketimi üzerine etkilerini inceleyen projenin bir adımı olan evsel fırınların sayısal modelinin hazırlanması bu tez çalışmasının konusudur. Fırının havalandırması ile birlikte modellenmesinden önce, pişirme hacminin modellenmesi ve fırın içerisinde ısınan havanın davranışlarının incelenmesi gereklidir. Bu çalışmada fırın kavitesi kapalı bir hacim olarak ele alınmaktadır. Hazırlanan sayısal modelin doğruluğunun araştırılması için Arçelik OIM 24300 B fırınında onüç noktadan sıcaklık ölçümleri alınmış ve model üzerinde aynı noktalardaki sıcaklık ölçümleri ile kıyaslanmıştır. Model geometrisi oluşturulurken, fırın üzerinden alınan ölçüler kullanılarak, üç boyutlu olarak hazırlanmıştır. Geometrik modeller GAMBIT® programı ile yaratılmıştır. Sayısal model, türbülanslı olarak ele alınmış ve FLUENT® kullanılarak çözülmüştür. Işınımın etkilerini inceleyebilmek için, sayısal modele ışınım modeli eklenerek ve eklenmeden iki durum oluşturulmuş ve sonuçları kıyaslanmıştır.

Istanbul Technical University and “Arçelik Pişirici Cihazlar A.Ş.” company have started a project to find out the influence ventilating of the oven on the energy consumption. Composing numerical model of the domestic oven is a tread of this project and also the subject of this thesis. Before modeling oven with its ventilation, setting the model of cavity in which the cooking process occurs has to be done. For this reason, cavity of the oven is handled as an enclosure. “Arçelik OIM 24300 B” oven is used for experiments. Temperature measurements are taken in thirteen points in the oven are compared with the same points in the numerical model. Thus, the validity of the numerical model is done. Geometrical models are composed in three-dimensional form with the dimensions of the oven. GAMBIT® is used in composing geometrical model. Numerical model is handled as turbulent flow and solved with FLUENT®. In order to probe the radiation effect in the cavity, a model is solved without radiation model and its results are compared with the model which has radiation model.