Yeni Nesil Fırınların Şasi ve Hava Akış Açısından Analizi

Abstract

Ankastre fırınlar bir mutfak mobilyasının içine gömülmüş pişirici cihazlardır. Standartlaşmış bir mobilya ölçüsü içine yerleştirilen ankastre fırınlar uluslararası güvenlik standartlarına tabiidir. Pişirme işlemi sırasında 250 ˚C sıcaklığa kadar ulaşabilen pişirme bölmesi etrafındaki bölgeleri ısıtır. Mutfak mobilyasının sıcaklığı ve kullanıcının temas edebileceği fırın kapağı gibi bölgelerin sıcaklıkları oldukça önemli parametrelerdir. Bu sıcaklığı belli seviyelerde tutmak için fırın pişirme bölmelerinin üzerine yerleştirilen soğutma grupları bulunur. Soğutma grupları pişirme bölmesinden, fırın ile mobilya arasındaki boşluktan ve pişirme bölmesinin cam kapakları arasından sıcak havayı çekerek sıcaklığı kontrol altında tutar. Endüstriyel rekabet ortamı, üreticilerin daha büyük pişirme bölmesi olan ürünler tasarlamaya zorlamaktadır. Pişirme bölmesinin büyümesi soğutma gruplarının yerine daraltmakta ve daha küçük ve verimli soğutma grubu tasarımlarını gerektirmektedir. Pişirme bölmesinin cam kapaklarını soğutmak için soğutma grubundan çıkan havanın homojen olması gerekir. Debi ve homojen hava çıkışlarını ayarlamak için soğutma grubu fanının içinde bulunduğu metal sacın geometrisinin optimize edilmesi gerekmektedir. Bu optimizasyonun yapılması için fanın içinde bulunduğu sac metal levhanın şekillendirilebilirliği Sonlu Elemanlar Yöntemi ile doğrulanıp daha sonra Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile hava akışlarının homojenitesi ve debisi hesaplanmalıdır. Sonuçlar, yeterli ve düzgün bir hava akış özelliklerine sahip ve şekillendirilebilir bir sac metal kapak tasarımınına yol açmıştır.

Built-in ovens are cooking devices that are embedded in kitchen furniture. Built-in ovens placed in a standardized furniture size are subject to international safety standards. During the cooking process, the cooking cavity, which can reach up to 250˚C, heats the regions around it. The temperature of the kitchen furniture and the temperature of the areas that the user can contact such as the oven door are very important parameters. There are cooling groups placed on the oven cooking cavity to keep this temperature at a certain level. Cooling group keeps the temperature under control by sucking hot air from the cooking cavity, the space between the oven and the furniture and between the glass doors of the cooking cavity. The industrial competition forces manufacturers to design with larger cooking cavities. The growth of the cooking cavity narrows the place of cooling groups and requires smaller and more efficient cooling group designs. The air leaving the cooling group must be homogeneous in order to cool the glass doors of the cooking cavity uniformly. In order to optimize the flow and homogeneity of air outlets, the geometry of the sheet metal cover in which the cooling group fan is located should be optimized. In this study the formability of the sheet metal cover containing the impeller is verified with the Finite Element Method (FEM) simulations and then the homogeneity and the volumetric flow rate of the air flows are calculated with Computational Fluid Dynamics (CFD) are applied. The results yielded into a better design for a press-formable sheet metal cover with adequate flow characteristics.