Search

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007, Bu tez çalışmasında, hermetik soğutucu akışkan kompresörlerindeki ısı geçişi prosesleri teorik ve deneysel olarak incelenmiş; kompresör bileşenleri üzerinde gerçekleştirilen çeşitli tasarımların, kompresör bileşenleri arasındaki ısı geçişine; dolayısıyla kompresör performansına etkisi irdelenmiştir. Tez çalışmasının üç ana kısmından ilkini oluşturan ölçüm çalışmaları kapsamında; yüksek frekansta sıcaklık ölçümünün, kompresör içerisinde uygulanabilirliği incelenmiş; kompresör içerisinde belirlenen noktalarda termokupllarla sıcaklık ölçümleri gerçekleştirilerek, kompresör içi sıcaklık haritası elde edilmiş ve kompresör üzerinde belirlenen noktalarda ısı akısı ölçümleri yapılmıştır. Tez çalışmasının ikinci kısmını oluşturan kavramsal tasarımlar kapsamında hem kompresör ısı geçiş ağının anlaşılması, hem de elde edilen bilgiler ışığında kompresör performansının arttırılması amacıyla kompresör üzerinde ve içerisinde çeşitli tasarımlar gerçekleştirilmiştir. Bu kısımda öncelikle, kompresör muhafazasının bir fan yardımı ile soğutulmasına yönelik bir hava kanalı tasarlanmış ve farklı fan voltaj değerlerinde çalıştırılarak sıcaklık ve performans ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmanın akabinde, kompresör yağ miktarı azaltılarak, yağ miktarının kompresör bileşenlerinin sıcaklıkları ve kompresörün performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Yağ savurma borusunun kaldırılması ile ilgili olarak yapılan çalışmalarda; yağın, kompresör üzerindeki soğutma etkisi irdelenmiştir. Bu kısmın son bölümünde egzoz susturucusu ve egzoz borusunun muhafaza içindeki ısıtma etkisinin kompresör performansına ve komponentlerin sıcaklıklarına olan etkisi araştırılmıştır. Tez çalışmasının son adımı olarak, kompresör içi farklı kontrol hacimlerine ayrılarak bu hacimler arasındaki ısı geçişi mekanizmaları belirlenmiştir. Böylece, kompresöre ait ısı geçiş ağı oluşturularak, bu ağın analitik olarak modellenmesi sağlanmıştır., In this study, heat transfer process’ among the hermetic compressor components is studied theoretically and experimentally. In the experimental part of the study, conceptual designs on the components of the hermetic compressor were made to examine the effects on the heat transfer characteristics among the components and also compressor performance. The measurements on the compressor includes; the investigation of the applicability of the high frequency temperature measurements in compressors, temperature measurements of the compressor components by using the thermocouples and analysing the thermal map of the compressor and also realizing the heat flux measurements, which were conducted on the specified components of the compressor . In the second major subject of the thesis, conceptual designs, which affect the heat transfer on the components and performance of the compressor, are applied. Firstly, an air duct with a fan application was designed to improve the heat transfer coefficient of the compressor shell. Secondly, the amount of the oil in the crankcase was reduced for researching the impression of the oil volume on the performance and the temperature distribution of the compressor. In additon to this, oil impelling tube was eliminated to obtain the cooling effect of the oil in the compressor. Finally, discharge tube and muffler’s heating effects in the compressor are examined through this study. In the last step of the thesis, compressor is divided to different control volumes for determing the heat transfer characteristics. Creating the heat transfer network and modelling this network are the main scopes of this section., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2007, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2007, Küçük ölçekli kanallarda, iki fazlı akış özelliklerinin, konvansiyonel kanallardan farklı olduğu bilinmektedir. Bu farklılıktan dolayı küçük ölçekli kanallarda buharlaşma ve yoğuşma olaylarındaki ısı transferi ve basınç düşümü üzerine araştırmalar devam etmektedir. Ancak iki fazlı akışların teorik çözümlemeleri, basitleştirilmiş matematiksel modeller kullanılarak yapılabildiğinden, yaklaşık çözümler sunmaktadırlar. Bu bakımdan küçük ölçekli kanallarda, iki fazlı akış çözümlemeleri yapılırken, deneysel çalışmalara başvurulması kaçınılmazdır. Literatürde yer alan deneysel çalışmalar, ideal durumlar için, kısa kanal boylarında ve sınırlı sayıdaki akış koşulları için yapılmıştır. Bu deneysel çalışmalarda, soğutma sisteminde bulunan kompresör tarafından sisteme aktarılan yağın, evaporatör performansları üzerindeki etkisi gözardı edilmiştir. Bu da gerçek hayattaki mühendislik uygulamalarında kullanılan ısı değiştirici performanslarının, deneysel çalışma sonuçlarıyla uyuşmayacağını gösterir. Mevcut çalışmada, buzdolabı derin dondurucusunda kullanılan borulu evaporatörle, mikrokanal uygulamasının yapıldığı evaporatörün performansları ölçülmüş ve farklı kompresör devirlerindeki karşılaştırmaları verilmiştir. Kurulan deney düzeneği sayesinde soğutma sistemi basınç ve sıcaklık değerleriyle, evaporatörlerdeki basınç kaybı ölçülmüş ve farklı kompresör devirleri için karşılaştırılmışlardır. Yapılan çalışma sonucunda mikrokanal uygulaması sayesinde evaporatör performansında %48’ e varan iyileşme sağlanmış, elde edilen evaporatör performansı-kompresör devri ilişkisinin önceki çalışmalarla uyum içerisinde olduğu vurgulanmıştır., It has already been known that two-phase flow properties are different for small-scale and conventional channels. For that reason, researches on heat transfer and pressure drop of evaporation and condensation phenomena in small-scale channels are still being performed. However, the use of simplified mathematical models for theoretical solutions of two-phase flows, only presents approximate results. Because of that, experimental studies are vital while studying two-phase flow solutions of small-scale channels. Experimental studies in the literature are performed only for idealized cases for quite short length channels and for limited flow conditions. The oil that is transferred to the cooling system by the compressor is neglected in these experimental studies. This fact shows that the performances of the heat exchangers in the real engineering applications will not match with the experimantel results. In the present work, performances of a tube and a microchannel evaporator of a refrigerator’s freezer are calculated experimentally and are compared for various compressor speeds. By the help of the prepared test facility, pressure and temperature values of the cooling system, as well as the pressure drop in both tube and microchanell evaporators are measured and compared for different compressor speeds. As the result of the present study, up to 48% increase in the evaporator performance is achieved. Evaporator-compressor speed relation is in accordance with the previous studies., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Bilişim Ensititüsü, 2007, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Informatics, 2007, Zamana bağlı çok boyutlu ısı aktarımı probleminin geniş uygulama alanları bulunmakta olup, kaynaklarda söz konusu problemin analitik ve sayısal çözüm yöntemlerine erişilebilmektedir. Bununla birlikte, çözüm yöntemlerinin uygulanması için türevli denklemler ve sayısal yöntemler ile ilgili temel bilgilerin çok iyi bilinmesi gerekmektedir. Bu konulara lisans seviyesinde yeterince yoğunlaşılamadığından dolayı, genelde ara çözüm olarak basit eşitliklerin kullanılması ya da grafik okuma (Heisler grafikleri) ile zamana bağlı ısı aktarımı problemlerinin çözümü yapılmaktadır. Bu çalışmada zamana bağlı ısı aktarımı probleminin çözümü, değişkenlerine ayırma yöntemi ile farklı geometrilerde ve boyutlarda irdelenmiştir. Söz konusu yöntem, dört temel geometri (levha, yarı sonsuz levha, silindir, küre) için kullanılmış, üç tip sınır koşulu için yüksek hassasiyetle sonuçlar üreten fonksiyonlar sayısal analiz programında kodlanmıştır. Literatürde takip edilen ısı aktarımı dersi kitaplarında önerilen ?grafik çözüm? (Heisler ve Gröber grafikleri) tartışılarak, hataya açık noktaların altı çizilmiştir. Literatürde sunulan çözüm yöntemlerine alternatif olabilecek yöntemler veya uygulamaların geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, sayısal analiz programı (MATLAB) içerisinde tanımlanan, fonksiyonlar kullanılarak 1947 yılında Heisler tarafından seri açılımının sadece ilk terimi alınarak hesaplanmış olan Heisler grafiklerini daha doğru bir şekilde, yüksek hassasiyetle tekrar oluşturacak programlar geliştirilmiştir. Yapılan çalışmaya ek olarak, geliştirilen fonksiyonlarla hesaplanan sonuçların, literatürde yaygın kullanılan ders kitaplarında bulunan örnek soru çözümlerinin sonuçları ile bir karşılaştırılması verilmiştir. Bu karşılaştırmalarda, grafik okuma yöntemi ile yapılan çözümlerde %20'lere varan hatalar yapıldığı görülmüştür. Literatürde, analitik hesaplamaları daha kolay bir şekilde yapmayı hedefleyen çalışmalar taranmış ve daha doğru sonuçlar veren bir eğri yaklaştırılması üzerinde çalışılmıştır. olacak bir hassasiyetle eğri yaklaştırılması yapılmış, her bir geometri için katsayılar hesaplanmıştır. Sayısal analiz programında geliştirilen bu fonksiyonlara erişimi ve bu fonksiyonların kullanımını arttırmak için, Web arayüzü tasarlanmıştır. PHP 5.1 destekli, Apache 2.2 HTTPD sunucusu üzerinde MATLAB Web Server çalıştırarak hesaplar çevrimiçi ulaşılabilir hale getirilmiştir. Heisler grafiklerinden direkt okuma yapabilecek bir Web sayfası da hazırlanmış, grafik okumalarında yapılan hataları gösterebilmek için, grafikten okunan değerlerin gerçek değerlerle karşılaştırılması yapılmıştır. Aynı karşılaştırmada yaklaştırılan eğrinin sonuçları da verilmiş, önerilmiş olan, kolay hesaplanabilir eğrinin sonuçlarının doğruluğu kullanıcıya sunulmuştur., Time-dependent multi dimensional heat transfer problem has many applications in almost every science. In literature, both analytical and numerical solutions to the problem can be found. Moreover, in order to apply these solution methods, fundamentals of differential equations and numerical methods must be well known. These topics are not covered deep enough in undergraduate level of education, so that, alternative solutions such as reading values from charts (Heisler charts) are introduced to achieve the solutions of the time-dependent heat transfer problems. In this study, solution to the problem of transient heat transfer is explicated. Solutions of the heat transfer equation are analyzed with respect to different geometries. Separation of variables method out of other methods for solving heat transfer problem is developed for four main geometries (slab, semi-infinite slab, cylinder, and sphere) and for three of the boundary conditions; functions are coded in numerical analysis tool which will solve problems with high precision. Commonness of the usage of the Heisler and Gröber charts in the literature is mentioned. Main problems in using graphic solution which are being followed by almost every textbook of heat transfer are discussed and error causing points are highlighted. Alternative methods or applications to the ones in the literature are being researched by this study. Functions which analytically solve heat equation are developed in numerical analysis tool (MATLAB). Furthermore, programs that will more accurately regenerate the charts of Heisler, with high-precision, which was drawn in 1947 with only one-term of the series expansion, were developed. In addition to the study, comparison of the results of the functions developed in numerical analysis tool and the results of the examples of the common textbooks of heat transfer in literature is given. In this comparison it was seen that solutions with chart reading have errors up to 20%. Studies intending to overcome the difficulties of the calculating analytical solutions of the heat equation are scanned in the literature and a curve fitting for a better representative function is searched. Curves for all three of the geometries are fit with R2, which is no less than 0.9998. In order to improve the access to the functions which are developed in numerical analysis tool and to increase the usage, a small web site is coded. By running MATLAB Web Server on an Apache 2.1 HTTPD server with PHP 5.1, results of this study are made available online. A Web module for reading accurate data from Heisler charts were coded and values extracted by that tool are compared to the real values in order to express the errors made during chart reading. On the same comparison, results of the fitted curve is given, so that, user could interactively see and check the accuracy of the fit., Yüksek Lisans, M.Sc.