NUMERICAL ANALYSIS OF HEAT TRANSFER PERFORMANCE AND THERMAL DISTRIBUTION AFFECTION OF PANEL RADIATORS TO INVOLVING PROPYLENE GLYCOL AS INTERNAL FLUID WITH WATER


Çelik Z., Çelik H. S., Uçar M.

Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, cilt.7, sa.12, ss.45-55, 2020 (Hakemli Dergi)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 7 Sayı: 12
  • Basım Tarihi: 2020
  • Dergi Adı: Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
  • Derginin Tarandığı İndeksler: TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.45-55
  • Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Panel radyatörler günümüzde çoğunlukla su akışkanıyla birlikte kullanılmaktadır. Bu çalışmada; radyatör içeriğine suya ilave olarak, donma noktası düşüklüğü ve zehirli olmamasından dolayı belli oranda propilen glikol eklenmesinin ısı transferi ve ısıl dağılım performansına etkileri incelenmiştir. İlk senaryoda 1x0.6 m. boyutlarında olan panel radyatöre %100 su eklenerek, hücre sayısından bağımsız olarak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. İkinci senaryoda aynı parametreler altında, iç akışkan %90 su ve %10 propilen glikol olacak şekilde sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Panel radyatöre akışkan giriş hızı, her iki senaryoda aynı olmak koşuluyla 0.0335 m/s olarak tanımlanmıştır. Yapılan çalışma sonucunda, karışımlı akışkanın eklendiği panel radyatörde ısıl dağılımın daha homojen olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, karışımlı senaryoda basınç düşüşü %43 artış gösterirken ısı transfer performansının ise saf suya göre %12 daha düşük olduğu anlaşılmıştır. Bu sonuçlara rağmen, karışımlı senaryonun ısıl dağılımın homojen olması sonucunda kullanım mahallerinde daha konforlu ısınma sunacağı ve düşük donma sıcaklığı sayesinde, kışın daimi yaşanmayan konutlar için daha kullanışlı olduğu düşünülmektedir.  

Panel radiators are commonly used as heating elements with water as fluid. In this study, the different fluid is added to installation as mixed with water. Propylene glycol, which has lower freezing point value and non-toxic impression. Numerical analysises are completed by CFD method which has independence of grids to provide reasonable results. Firstly, 1x0.6 m. panel radiator which uses the 100% water as internal fluid has been analysed by numerically and then, the fluid has been changed as 10% propylene glycol and 90% water and numerical analysis has been realized under same conditions. Both scenarios have same inlet velocity as 0.0335m/s for the comparing affection of Propylene glycol involvement. When the additive is involved in the water the thermal distribution is more homogenous. However, pressure loss value is increased about 43% for the mixed fluid scenario. Eventhough, the heat transfer performance is found less about 12% than pure water. Involvement of the additive provides better thermal comfort via distribution of the homogenous heat and lower freezing point. Lower freezing point is important for living areas, which aren’t used frequently durng the winter