16
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Ev tipi dondurucularda vakum izolasyon panel kullanımının enerji tüketimi üzerindeki etkisinin bilgisayar destekli ve deneysel olarak incelenmesi
Bu çalışmada günümüz teknolojisiyle üretilebilen, üstün özellikli ısı yalıtım malzemelerinden biri olan vakum izolasyon paneller ve bu panellerin ev tipi dondurucularda kullanıma yönelik yapılan araştırmalara yer verilmektedir. Bu amaçla ilk olarak enerji tüketimi ve beyaz eşyalarda enerji verimliliği, soğutma ve soğutma sistemleri, ısı transferi ve yalıtım malzemeleri ile vakum izolasyon panelleri hakkında genel bilgiler verilmektedir. Sonrasında, ısı yalıtım malzemesi olarak poliüretan ve vakum izolasyon panellerin birlikte kullanılması suretiyle çalışma kapsamında özel olarak üretilen ev tipi bir dondurucuda yapılan bilgisayar destekli analizler ve deneysel çalışmalar yer almaktadır. Son olarak, standartlarda belirtilen koşular altında yapılan enerji tüketim testlerinden elde edilen verilere ve bilgisayar analizleri sonucunda ulaşılan değerlere ait sonuçlar, yorumlar ve öneriler yer almaktadır.
Alüminyum alaşımlarda ısıl işlem etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada, ilk olarak ısıl işlem uygulanacak plakalar için kalıp dizaynı yapılmıştır. Kalıp dizaynı oluşturmak için Catia V5 dizayn programı kullanılmıştır. Kalıp oluşturulduktan sonra standarlarda yer alan alan A356 Aluminyum alaşımı kullanılarak ısıl işleme tabi tutulacak 36 tane plaka dökülmüştür. Plakaların dökümünde farklı magnezyum oranları kullanıldığı için döküm 2 süreçte gerçekleşmiştir. Döküm için 5M indüksiyon ocağı kullanılmıştır. Döküm yapıldıktan sonra plakaların besleyici ve yollukları kesilmiştir. Plakalar 3D ölçüm cihazı ile 20 noktadan ölçülmüştür. 20 nokta ölçüm cihazına kaydedilmiş ve diğer ölçümler yine aynı 20 noktadan yapılmıştır. Plakalar için Minitab R14 programı kullanılarak deney kriterleri belirlenmiştir.Belirlenen deney kriterlerine göre yapılan deneyler sonucunda; Otomotiv sektöründe yaygın olarak kullanılan A356 alüminyum alaşımının ısıl işlem sırasında (çözeltiye alma, su verme ve yaşlandırma süreçleri) düzlemselliğinin ne kadar etkilendiği ve en az düzlemsellik değişiminin hangi koşullarda olduğu belirlenmiştir.Ayrıca, ansys analiz programı kullanılarak 4 adet plaka ve 4 adet oluk açılmış plaka üzerinde Steady-State Thermal, Transient Thermal ve Flexible Dynamic ile analizler gerçekleştirilmiştir. Bununla birlikte, 30 adet jant kullanılarak yapılan deney sonuçları ile mevcut plakalarla yapılan deneylerin sonuçları karşılaştırılmıştır.Anahtar sözcükler : Isıl işlem, A356, AlSi7, Jant
Ev tipi buzdolaplarının bilgisayar destekli ısıl analizi
Bu çalışmada ev tipi geleneksel bir buzdolabının soğutucu kısmına iki adet giriş menfezi ve bir adet çıkış menfezi eklenerek oluşturulan bir modelin ve bir adet no-frost dondurucu modelinin sonlu hacimler formülasyonu kullanan özel bir bilgisayarlı akışkanlar dinamiği (CFD) programı yardımıyla ısıl ve akış analizleri yapılmış ve sayısal çalışma sonucunda değerlendirmeler yapılmıştır. Öncelikle buzdolabının soğutucu kısmının, Pro-Engineer Wildfire 3.0 (versiyon 3) parametrik modelleme programı yardımıyla üç boyutlu modeli hazırlanmıştır. Üretici firmadan alınan bilgiler yardımıyla sayısal çalışma gerçekleştirilmiştir. Daha sonra modeli üretici firmadan alınan bir no-frost dondurucunun yine Pro-Engineer Wildfire 3.0 (versiyon 3) parametrik modelleme programı yardımıyla basitleştirilmiş modeli hazırlanarak sayısal çalışma gerçekleştirilmiştir. ANSYS CFX-Mesh programı kullanılarak yapısal olmayan üçer adet ağ yapısı oluşturulmuştur. Üç ağ yapısı için de simülasyon modeli ANSYS CFX programı yardımıyla hazırlanmış ve ısıl ve akış analizleri yapılmıştır. Soğutucu model için karışık taşınım sonuçları incelenmiş, no-frost dondurucu model için hem zorlanmış taşınım hem de karışık taşınım koşulları için analizleri gerçekleştirilmiştir. Hız dağılımları, sıcaklık dağılımları ve sayısal sonuçlar üzerinde tartışılmıştır.
Sürekli elyaf takviyeli termoplastiklerin mekanik ve termal özellikleri
In this study the composite materials explained first. Then some general thoughts about thermoplastic and thermoset based composites were given. General information about the developments of production methods for the continuous fiber reinforced thermoplastic composites was given.The thermal conductivity and mechanical properties such as tensile strength, elongation at break, modulus of elasticity, flexural and impact properties of composites are investigated experimentally. After then the test results are compared with existing theories. First of all continuous fiber reinforced thermoplastic prepreg tape production process is developed to make these thermoplastic composite specimens. Unidirectional carbon and glass fiber reinforced polypropylene prepreg were produced using this process.Tests were grouped in two sections as mechanical and thermal. Tensile, flexural and impact tests were applied which are common tests for mechanical properties. Transverse thermal conductivity tests were made with the specimens for thermal tests. Test results were compared with theoretical models which are also explained detailed within the tests.In addition these tests, SEM photographs were taken both prepreg materials with different magnification to understand matrix-fiber interaction.
The removal of carbon monoxide by iron oxide nanoparticles in car exhaust
With the implementation of cars into our everyday life, a dangerous aspect of this luxury became apparent; exhaust gases. The oxidation of gasoline in the engine to CO2 and H2O is far from completely efficient. To fight with this problem, various laws and regulations were made. These emission standards limit the maximum amount of harmful substances a car exhaust can release. The pollutants that are limited today by these regulations are hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), oxides of nitrogen (NOx) and particulate matter (PM). Advances in engine and vehicle technology continually reduce the amount of pollutants generated, but this is generally considered insufficient to meet emissions goals. Therefore, technologies to react with and clean up the remaining emissions have long been an essential part of emissions control. This study focuses on the oxidation of soot in diesel exhaust gases using Fe2O3 as a model catalyst. The purpose is to establish a thermally stable nanosized Fe2O3 catalyst for use in diesel exhaust emissions. Nano-sized Fe2O3 was produced using sol-gel method. The synthesis of bulk Fe2O3 was carried out by polyvinyl alcohol (PVA) technique. Thermogravimetric analysis (TG) and temperature programmed oxidation analysis (TPO) were conducted. The effect of various dopants (Zr, Ce, Fe) and thermal aging were investigated. Also each sample was analyzed with X-Ray Diffraction (XRD) before and after each experiment. Our analysis show that, nano-sized Fe2O3 grants a temperature decrease in peak reaction temperature up to nearly 150ºC. Key words; Catalysis; Vehicle emissions; Autocatalysts; Nano iron oxide
Bor ilavesinin perlit esaslı ısı yalıtım malzemelerinin ısıl ve mekanik özelliklere etkisi
Teknolojik gelişmeler ve malzeme bilimimdeki ilerlemeler günlük hayatımızı kolaylaştıracak birçok malzemeyi kullanıma sunmaktadır. Kullandığımız bu malzemelerin birçoğu kolay şekil verilebilir, ucuz ve ham petrolün yan ürünleri olarak elde edilen hidrokarbon polimerleridir. Binalarımızda ısı yalıtımı yönteminden faydalanarak enerji tasarrufu sağlama amacıyla kullandığımız bu polimerler yanmaya karşı son derece dayanıksız olup olası bir yangın durumunda insan hayatını tehlikeye atabilecek şartlar oluşturabilmektedir. Bu çalışmanın amacı binalarımızda ısı ve ses yalıtımı sağlaması amacıyla kullanılan ve stirenden oluşan hidrokarbon polimerlerinin yerine geçebilecek ve ülkemizde bol bulunan bor bileşikleri ilavesinin perlit esaslı ısı yalıtım malzemesinin mekanik ve ısıl özelliklerine etkisini belirlemek ve bu alanda yapılan çalışmalara katkı sağlamaktır. Laboratuvar ortamında geliştirilen numunelere uygulanan testler sonucunda mekanik özelliklerde iyileşmeler görülmüştür. Malzemenin birim hacim ağırlık değerinde maksimum %34'lük bir artış sağlanırken tek eksenli basınç dayanımında %50, üç nokta eğme testinde %49 ve ısıl iletkenlik katsayısında maksimum %24'lük bir artış sağlanmış ve bu artışın olduğu numunenin ısıl iletkenlik katsayısı 0,066 W/mK olmuştur. Yanmazlık tutuşmazlık testi sonucunda ise 5 dakika boyunca pürümüz alevine 5 cm uzakta tutulan malzemelerin termal kamera görüntülerinde bir tarafı 900 C dereceyi bulurken diğer tarafı 38,6 C derecede kalmaktadır.
Boron dipirin türevlerinde ışık hasatı ve etkin enerji transferi ve boyar madde uyarımlı güneş pillerinde potansiyel kullanıma yönelik türevlendirme
In bichromophoric supramolecular systems light is harvested by antenna components and excitation energy is channeled into an acceptor component. We have designed and synthesized novel energy transfer cassettes which are based on boradiazaindacene (BODIPY) units. Facile synthesis of long wavelength absorbing distyryl BODIPY dyes has been applied successfully in this study. In the first part of the thesis, efficient energy transfer from energy donor BODIPYs to long wavelength absorbing distyryl BODIPY core was demonstrated. To observe the antenna effect quantitatively, we have designed the cassettes with an increasing number of energy donor components. Based on these observations, in the second part of the thesis, we have introduced a light-harvesting photosensitizer for dye-sensitized solar cell (DSSC) purposes. The target molecule absorbs in visible and near-IR region and energy transfer is demonstrated successfully. Our design appears to be highly promising for DSSC.
Bir binanın ısıtma ve soğutma sistemlerinin enerji etüdü
Bina otomasyonu ve verimlilik analizi tek boyutlu bir kavram olmayıp uzun ve detaylı hesaplamalar gerektiren ve bunların uygulamalarını içeren bir mühendislik sürecidir. Gitgide yaygınlasan akıllı binalarda mühendislerin bu zahmetli ise soyunmaları ise enerjinin ve insan konforunu birinci önem sırasına tasıyan dünyamızda zorunluluk halini almaktadır. Otomasyon projenin hesaplanan değerleri ile uygulamada ortaya çıkan sonuçların doğru etüt edilmesi ile isletme maliyetlerinin asgariye indirilmesi bu tezin konusu olarak ele alınmıstır. Otomasyon sistemimizde ele alınan VRV Sistemleri gün geçtikçe yaygınlasan uygulama süreci kolay, kurulum maliyetleri düsük, isletme maliyetleri orta seviyede bir sistemdir.
İyileştirilmiş yüzeyler arasında taşınımla ısı geçişinin sayısal incelenmesi
Levhalı ısı değiştiricilerinin esasını oluşturan dalgalı yüzeyli iki levha arasında ısı geçişi ve basınç düşüşü sayısal olarak incelenmiştir. Levhalı ısı değiştiricileri paralel şekilde yerleştirilmiş dalgalı yüzeyli levhaların bir araya getirilmesiyle oluşturulur. Levhalar arasındaki dalgalı geometri sayesinde akış esnasında akışkanın yönü ve hızı sürekli olarak değişmekte, bu sayede, ısı geçişini arttıran türbülanslı akışlara düşük Reynolds sayılarında ulaşılabilmektedir.Bu çalışmada tam gelişmiş akış ve sabit yüzey akısı için, daralan-genişleyen levhalar arasında akmakta olan havanın ısı taşınım katsayısı ve basınç düşüşü sayısal olarak incelenmiştir. Levhaların ısıl bir modeli yapılmış ve bu model, sonlu elemanlar yöntemiyle çözüm yapan ANSYS yazılım programı, Sayısal Akışkanlar Dinamiği Modunda (CFD) kullanılarak ısı taşınım katsayısı ve basınç düşüşü hesaplanmıştır. Bulunan sayısal sonuçlar, deneysel verilerle karşılaştırılmış ve sonuçların uyum içinde olduğu gözlenmiştir.
Küresel ısınmadan kaynaklanan dış hava sıcaklık değişimlerinin incelenmesi
Dış hesap sıcalıklarının değişiminin araştırıldığı bu çalışmada; yeni dış hesap sıcaklıklarıyla birlikte, etkilerinin ve tasarruf potansiyellerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Dış hesap sıcaklığı hesaplama yöntemlerinin örneklerle verildiği çalışmada; yaygın olarak kullanılan Amerikan, Alman ve ülke şartlarına göre önerilen yeni dış hesap sıcaklığı hesap yöntemleri ve sonuçları birbiriyle kıyaslanmıştır. Yeni hesaplanan sıcaklıkların uygulmaya geçirilmesiyle sağlanacak kazançlar detaylıca anlatılmıştır.
Yenilenebilir enerji sistemlerinde harmonik analizi
Güç devrelerine bağlanan bazı elemanlar özelliklerine bağlı olarak sinüsoidal dalga şeklini bozar ve bu sebeple sapmalar oluşturabilmektedir. Tam sinüsoidalden sapma harmonik olarak ortaya çıkar. Harmoniğin ortaya çıkmasının başlıca sebebi elektrik ve manyetik devrelerde lineersizliktir. Kaliteli elektrik enerjisinden bahsedebilmek için şebekenin belirlenen bir noktasında gerilimin, akımın, frekansın ve genliğin nominal değerinde kalması, dalga şeklinin ise tam sinüs biçiminde olmasıdır. Bu ifadenin tam tersi ise enerjinin kalitesiz olduğunu gösterir ve bunlar; dalga şeklinin sinüsten uzaklaşması, frekans değişimleri, gerilimin genliğindeki değişmeler, enerji kesintileri, gerilimdeki darbeler, gerilimin DC bileşen içermesi, üç fazdaki fazlar arası dengesizliklerdir. Enerji kalitesini daima çıkıştaki yükler ve alıcılar sinüs dalga şeklini bozararak etkiler. Elektrik enerjisi üretimini ve dağıtımında enerji kalitesi tüketiciler açısından son derece önemli bir unsurdur. Bu sebeple harmoniksiz enerji üretimi yapmak veya tasarlamak yeni ve gelişen teknoloji ile yapmak mümkündür. Yenilenebilir enerji kaynakları ile yapılan enerji üretiminde bazı sıkıntılar yaşanabilmektedir (Güneş enerji sistemlerinde güneş ışınlarının sürekli olmayışı ve ısı… gibi). Yenilenebilir enerji sistemlerinde denetim sisteminin cevabının gecikmesi, bozuk ve harmonikli enerji üretimi gibi sorunlar bu tezde giderilmeye çalışılmıştır. Öncelikle güneş enerji sisteminden elektrik enerjisi üretilmiş ve bu enerjinin şebeke gerilimine cevap süresi minimize edilmiştir. Üretilen bu enerji filtreler yardımıyla harmonik seviyeleri düşürülmüş kabul edilebilir seviyelerde tutulmuştur. Ayrıca sistemin çıkışından yaklaşık 50kW seviyesinde enerji çekilebilmektedir. Sistemi denetleyen kısımda ise klasik PID yanı sıra kesirli PID kullanılarak kıyaslama yapılmış en uygun çözüm yöntemi bulunmuştur.
Fosil yakıtlardan karbon yakalama ve depolama sistemleri kullanılarak düşük karbonlu hidrojen üretimi
Bu tez çalışması, fosil yakıtlardan hidrojen üretim yöntemlerini teknik, ekonomik ve çevresel boyutlarıyla değerlendirerek, hidrojen ekonomisinin gelişimine katkı sunacak stratejiler ortaya koymayı amaçlamaktadır. Geleneksel buhar reformasyonu ve doğalgazın yüksek sıcaklıkta hidrojen ve karbona ayrıştırılması yöntemleri ele alınarak, karbon yönetimiyle entegrasyonları incelenmiştir. Özellikle düşük karbon salınımlı veya karbon nötr hidrojen üretim yöntemlerinin uygulanabilirliği ve sürdürülebilir enerji dönüşümüne katkıları değerlendirilmiştir. Çalışmada, buhar reformasyonu yöntemi, karbon yakalama ve depolama (KYD) teknolojileriyle birlikte ele alınarak maliyet ve verimlilik açısından incelenmiştir. Ayrıca, doğalgazın yüksek sıcaklıkta katalitik olarak hidrojen ve karbona ayrıştırılması süreci ve yan ürün olarak üretilen karbonun sanayi sektörlerinde kullanım potansiyeli araştırılmıştır. Buhar reformasyonunun KYD ile entegre edilmesi karbon salınımlarını azaltabilmekle birlikte, bu sürecin yaygınlaşmasının önünde ekonomik ve altyapısal zorluklar bulunmaktadır. Diğer yandan, fosil yakıtların yüksek sıcaklıkta hidrojen ve karbona ayrıştırılması yöntemi, karbon depolama ihtiyacını azaltarak ekonomik bir alternatif sunmaktadır. Kısa ve orta vadede hidrojen üretiminde fosil yakıtlar önemli bir rol oynayacak olsa da, uzun vadede yenilenebilir enerji kaynaklarına dayalı üretim hedeflenmelidir. Türkiye'nin mevcut doğalgaz altyapısı hidrojen üretimi ve dağıtımı için önemli bir temel sunmaktadır. KYD teknolojileriyle entegre hidrojen üretimi, Türkiye'nin karbon emisyonlarını azaltma hedeflerine katkı sağlayabilir. Yan ürün olarak üretilen karbon, sanayi, tarım ve enerji sektörlerinde değerlendirilerek ekonomik fayda sağlanabilir. Ayrıca, orta vadede hidrojen üretiminin artırılması, enerji arz güvenliğini sağlamaya ve fosil yakıtlara bağımlılığı azaltmaya yardımcı olabilir.
Fotovoltaik (PV) panellerde verim artırma yöntemlerinin incelenmesi
Dünya üzerindeki nüfusun hızla artması ve teknolojideki hızlı gelişmelere bağlı olarak yeryüzündeki enerji kaynakların hızla tükenmesi ayrıca fosil yakıtların insan sağlığına ve çevreye olumsuz etkileri alternatif enerji kaynaklarına yönelimi zorunlu kılmaktadır. İşte bu noktada doğal enerji kaynakları içerisinde dünya için en önemlisi olan güneş enerjisinden maksimum düzeyde faydalanmak için fotovoltaik paneller dediğimiz teknolojik sistemler geliştirilmekte ve bu sistemlerden en iyi şekilde faydalanmak için çalışmalar yapılmaktadır. Fotovoltaik sistemler güneş enerjisini doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren güneş enerjisi ile çalışan pillerden oluşur. Enerji tasarrufu ve çevresel kaygılar nedeniyle PV ve PV/T sistemleri büyük öneme sahip olmuştur. Bu sistemlerdeki gelişmelerin enerji tasarrufu, daha temiz yaşanılabilir bir çevre için büyük öneme sahip olacağı öngörülmektedir. Bu çalışmada genel olarak PV panellerin verimlerinin artırılması ile ilgili denenen yöntemler üzerinde geniş kapsamlı bir araştırma yapılmış olup verim artırma yöntemlerinin neler olduğu, hangi yöntemler üzerinde durulduğu uygulama teknikleri ve sonuçları derlenip sunulacaktır. Böylece PV panellerde verim artırma yöntemlerini genel hatlarıyla açıklayan bir tez çalışması oluşturulmuştur.
Determination of heat transfer and flow characteristics of split air conditioners by infrared thermography and particle image velocimetry
In this thesis, velocity pattern inside and outside a split type air conditioner (SAC) indoor unit is visualized experimentally by Stereo Particle Image Velocimetry (SPIV) method. Furthermore, a novel method called Meshed Infrared Thermography (MIT) for determining and visualizing the temperature profile in an air flow field was introduced and used to investigate the temperature distribution at the outflow of the SAC indoor unit. The success of the MIT method was investigated by using it for the determination of the temperature distribution inside a cylindrical jet and it is shown that the MIT method is adequate for visualizing the temperature distribution at different flow sections. The outflow and some parts of the inner flow of the SAC indoor unit were experimentally investigated for the first time in the literature, and the complex flow structures and temperature distribution were visualized. The primary flow structure at the outflow of the device is a planar jet, and a transverse flow is shown under the planar jet which exists independently from the device type, Cross-flow fan (CFF) type, and CFF rotational speed; although the transverse flow?s behavior may change with these parameters. In addition, the effects of the device edges on the planar jet are shown.
Binalarda energo-ekonomik sürdürülebilirlik ve verimlilik için bir karar verme algoritması: Türkiye'de örnek vaka incelemesi
Tezin amacı, geleneksel yönteme alternatif olarak geliştirilen yenilikçi melez sistem ile ısı, soğu, elektrik, sıcak su gibi bina yüklerinin karşılarken geri ödeme süresi ve emisyon değerini minimize etmektir. Bu çerçevede; teknik, ekonomik ve çevresel parametreler incelenmiştir ve Excel tabanlı simülasyon programı oluşturulmuştur. Oluşturulan simülasyon programı ile son kullanıcının ihtiyaçları doğrultusunda binalarda sürdürülebilirlik ve enerji verimliliği sağlanması hedeflenmiştir. Çalışmanın teknik çıktıları, melez sistemi oluşturan güç dönüştürücülerinin kapasiteleri, melez sistemdeki elektrik ve doğalgaz tüketimleridir. Çalışmanın ekonomik çıktıları, toplam yatırım maliyeti, toplam işletme maliyeti, toplam maliyet ve geri ödeme süresidir. Çalışmanın çevresel çıktısı ise, yenilikçi yöntem ile elde edilen karbondioksit kazancıdır. Çalışmada, yenilikçi melez sistemde sürekli devrede olan birlikte ısı ve güç sisteminin bina yüklerini karşılamasındaki oran değişiminin geri ödeme süresi ve karbondioksit salımını azaltmadaki etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında örnek olarak seçilen Eser Yeşil Bina' nın bina yükleri çalışmanın girdisi olarak kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, Eser Yeşil Bina'nın geri ödeme süresi 4.1 yıl olarak bulunmuştur ve geliştirilen iki melez sistemden ilkinin geri ödeme süresi 4.9 yıl, ikinci melez sistemin geri ödeme süresi ise 3 yıldır. Melez sistemler ile önlenen karbondioksit senaryo-1 ve senaryo-2 için sırasıyla 492 kgCO2 ve 615 kgCO2'dir.
Bir termik santralın enerji ve verim analizi
Bu çalışmada Yatağan Termik Santralinin termodinamiğin birinci ve ikinci yasa yönünden verim analizi yapılmıştır. Enerji santralinin verim analizi yapılırken farklı çevre koşulları ile yükler incelenmiş ve dikkate alınmıştır. Performans parametreleri ve değişimleri incelenmiştir. Çalışmada sistemi oluşturan her ünitedeki faydalı güç, tersinir güç ve tersinmezlik miktarları tespit edilmiş ve sistemin genel verimleri hesaplanmıştır. İncelenen Termik Santral için yapılan ekserji analiz sonuçları santralın verimi hakkında daha kesin yorum yapılmasına olanak vermektedir. Bu çalışma ile enerji santralının enerji ve verim analizi incelenmiş ve önemi dile getirilmiştir.Anahtar sözcükler: Çevrim, gaz türbini, enerji analizi