Search

Fotovoltaik (FV) modüller, üzerine düşen güneş ışınlarından elektrik üretimini sağlayan ve yüzeyinde birden çok FV hücre bulunan yapılardır. FV hücreler, sadece direkt gelen ışınları değil, yüzeye gelen tüm ışığın belirli dalgaboyu aralığını enerji üretimi için kullanabilirler. FV modüller, yapıları gereği sıcaklıkları, ortam sıcaklığına kıyasla daha fazla olmakta ve bu durum FV hücrelerin elektriksel verim ve güç üretim düşümüne neden olmaktadır. Bu sebeple, FV modüllerde depolanan ısı enerjisinin dışarıya transferi konusunda akademik çalışmalar son yıllarda ivme kazanmıştır. Örneğin, FV modüllerden ısı enerjisi elde edilerek sıfır enerji tüketim hedefi altında konutların ısıtma yükü karşılanmakta ve ilerleyen çalışmalar ile birlikte sistem/enerji verimi arttırılmaktadır. Bu çalışma, FV modüllerin ısı iletim performansının geliştirilmesine yönelik polimer esaslı takviye malzemelerin kullanımı ile oluşturulan kompozit yapılar incelenerek, FV modülde depolanan ısı enerjisinin azaltılmasını hedef almıştır. Bu amaçla, takviye malzemeler araştırılmış ve karbon, cam elyaf, aramid (kevlar) takviye malzemelerinin iki farklı parametre altında araştırılması uygun görülmüştür. Bu iki parametre, herbir takviye malzemenin farklı tabaka kalınlıklarındaki ve birbirleri ile oluşturduğu hibrit yapıdaki sahip oldukları ısı iletim performansını araştırmaktadır. Araştırma sonucunda karbon elyaf takviye malzemesi ile oluşturulan yapının 6,51 W/mm2 ısı akısı ile birlikte optimum yapı olduğu elde edilmiştir. Isı iletim performansında karbon elyafı cam elyaf (0,013 W/mm2) ve aramid (4.10-4 W/mm2) takip etmiştir. Bu araştırma polimer kompozit malzemeler ile lamine edilmiş FV modül ve konvansiyonel tip FV modül arasındaki ısı akısı farkını 0,0242 W/mm2 olarak elde ederek FV modüllerden elde edilebilen ısı enerjisinin arttırımına katkıda bulunmuştur., Photovoltaic (PV) modules are structures that produce electricity from the sun's rays falling on them and have more than one PV cell on their surface. PV cells can use not only direct rays, but also a certain wavelength range of all light coming to the surface for energy production. Due to their nature, PV modules have a higher temperature compared to the ambient temperature, which causes a decrease in the electrical efficiency and power generation of the PV cells. For this reason, academic studies on the transfer of heat energy stored in PV modules to outside have gained momentum in recent years. For example, by obtaining heat energy from PV modules, the heating load of the houses is met under the target of zero energy consumption, and the system/energy efficiency is increased with further work. This study aimed to reduce the heat energy stored in the PV module by examining the composite structures formed using polymer-based reinforcement materials to improve the heat conduction performance of PV modules. For this purpose, reinforcement materials were investigated, and it was found appropriate to investigate carbon, glass fiber, aramid (Kevlar) reinforcement materials under two different parameters. These two parameters investigate the heat conduction performance of each reinforcement material in different layer thicknesses and in the hybrid structure formed with each other. As a result of the research, it has been obtained that the structure formed with carbon fiber reinforcement material is the optimum structure with a heat flux of 6.51 W/mm2. In heat conduction performance, carbon fiber was followed by glass fiber (0.013 W/mm2) and aramid (4.10-4 W/mm2). This research contributed to the increase of the heat energy that can be obtained from PV modules by obtaining the heat flux difference between the PV module and the conventional type of PV module laminated with polymer composite materials as 0.0242 W/mm2.

Trombe wall is an inexpensive passive heating design method used for storing and utilizing solar energy to increase indoor temperature without relying on any mechanical system that requires additional energy. Most recent studies concerning solar wall configuration and energy efficiency have been conducted by using computational fluid dynamics. One reason for this is because semi-transparent and opaque boundaries are provided in simulating wall and glazing surfaces around the fluid domain and solar heat flux energy are allowed in through semi-transparent boundaries. However, finite element method programs employ solid and shell elements as opaque walls that transmit the energy into the domain. In this study, numerical heat flux analysis of a Trombe wall system, which was built for a previous experimental study, has been performed and numerical and experimental analysis results have been verified. According to the simulation studies, heat transfer analysis results are obtained in a good agreement with real time measurements when additional solar load calculated due to transmissivity are defined at the surfaces which are expected to be sun exposed. Besides, numerically verified model of the Trombe wall system was used in evaluating energy saving potential of residential buildings for three cities with different climate regions in Turkey. Tromb duvar, güneş enerjisinin depolanarak iç ortam sıcaklığının ilave enerji tüketimi gerektiren herhangi bir mekanik sisteme bağımlı kalmaksızın arttırılması için kullanılan pahalı olmayan bir pasif ısıtma sistemidir. Son zamanlarda ısı duvarının konfigürasyon ve enerji verimliliğine yönelik yapılan çalışmaların çoğu hesaplamalı akışkanlar dinamiği yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Bunun sebeplerinden bir tanesi, bu programlarda cam ve akışkan alan çevresindeki yüzey sınır koşullarının temsil edildiği yarı geçirgen ve geçirimsiz duvarların kullanıcıya sağlanması ve enerjinin sadece yarı geçirgen duvarlar içerisinden geçebilmesine izin verilmesidir. Ancak, sonlu elemanlar metodu programlarında geçirimsiz duvar özelliklerine karşılık gelen ve enerjiyi ısı akısı şeklinde aktaran katı ve kabuk elemanlar kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, daha önce deneysel bir çalışma kapsamında inşa edilmiş Tromb duvarı sistemine ait sayısal ısı akısı analizi gerçekleştirilmiş ve sayısal analiz deneysel analiz sonuçları ile doğrulanmıştır. Simülasyon çalışmalarına göre, güneş ışığı alması beklenen yüzeylere geçirgenlik katsayısına bağlı olarak hesaplanacak ilave güneş enerjisi tanımlanması halinde elde edilen sonuçların deneysel çalışmalarla örtüştüğü görülmüştür. Bununla birlikte, sayısal olarak doğrulanmış Tromb duvar modelinin kullanılarak Türkiye’deki üç farklı iklim bölgesine ait konut yapılarındaki enerji tasarruf potansiyelinin değerlendirilmesine yönelik bir çalışma yapılmıştır.

Trombe duvarı, güneş enerjisinin depolanarak iç ortam sıcaklığının ilave enerji tüketimi gerektiren herhangi bir mekanik sisteme bağımlı kalmaksızın arttırılması için kullanılan pahalı olmayan bir pasif ısıtma sistemidir. Son zamanlarda ısı duvarının konfigürasyon ve enerji verimliliğine yönelik yapılan çalışmaların çoğu hesaplamalı akışkanlar dinamiği yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Bunun sebeplerinden bir tanesi, bu programlarda cam ve akışkan alan çevresindeki yüzey sınır koşullarının temsil edildiği yarı geçirgen ve geçirimsiz duvarların kullanıcıya sağlanması ve enerjinin sadece yarı geçirgen duvarlar içerisinden geçebilmesine izin verilmesidir. Ancak, sonlu elemanlar metodu programlarında geçirimsiz duvar özelliklerine karşılık gelen ve enerjiyi ısı akışı şeklinde aktaran katı ve kabuk elemanlar kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, daha önce deneysel bir çalışma kapsamında inşa edilmiş Trombe duvarı sistemine ait sayısal ısı akışı analizi gerçekleştirilmiş olup deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır. Simülasyon çalışmalarına göre, güneş ışığı alması beklenen yüzeylere geçirimlilik katsayısına bağlı olarak hesaplanacak ilave güneş enerjisi tanımlanması halinde elde edilen sonuçların deneysel çalışmalarla örtüştüğü görülmüştür. Bununla birlikte, sayısal olarak doğrulanmış Trombe duvarı modelinin kullanılarak Türkiye’deki üç farklı iklim bölgesine ait konut yapılarındaki enerji tasarruf potansiyelinin değerlendirilmesine yönelik bir çalışma yapılmıştır., Trombe wall is an inexpensive passive heating design method used for storing and utilizing solar energy to increase indoor temperature without relying on any mechanical system that requires additional energy. Most recent studies concerning solar wall configuration and energy efficiency have been conducted by using computational fluid dynamics. One reason for this is because semi-transparent and opaque boundaries are provided in simulating wall and glazing surfaces around the fluid domain and solar heat flux energy are allowed in through semi-transparent boundaries. However, finite element method programs employ solid and shell elements as opaque walls that transmit the energy into the domain. In this study, numerical heat flux analysis of a Trombe wall system, which was built for a previous experimental study, has been performed and numerical and experimental analysis results have been verified. According to the simulation studies, heat transfer analysis results are obtained in a good agreement with real time measurements when additional solar load calculated due to transmissivity are defined at the surfaces which are expected to be sun exposed. Besides, numerically verified model of the Trombe wall system was used in evaluating energy saving potential of residential buildings for three cities with different climate regions in Turkey.

In this study, the effects of heat transfer and heat flux on cutting tools with materials of Al2O3, ZrB2, TiB2, TiN are investigated numerically by ANSYS fluent software. The numerical model was validated with the previous study. The influence of the machining parameters such as cutting speed and feed rate on the temperature and tool life has been investigated to indicate the optimum cutting tool and situation. The results show that Zirconium diboride (ZrB2) and Titanium diboride (TiB2) have a temperature less than the aluminum oxide (Al2O3) so that the productivity will increase with the diboride materials utilizing as cutting tool. The maximum temperature for aluminum oxide is 1300 K while the Titanium Nitrite achieved 1100 K. The lowest and maximum temperature was measured at a cutting speed of 180 m/min and 220 m/min, respectively. The optimum cutting condition has been obtained with TiN cutting tool material at 180 m/min cutting speed and 0.138 mm/ rev feed rate. Titanium diboride (TiB2) materials achieved the maximum cutting tool life comparing to other materials., Bu çalışmada, ısı transferi ve ısı akısının Al2O3, ZrB2, TiB2, TiN malzemelerden üretilmiş kesici takımlar üzerindeki etkileri ANSYS sonlu elemanlar analizi programı yardımıyla sayısal olarak araştırılmıştır. Sayısal model bir önceki çalışma ile doğrulanmıştır. Kesme hızı ve ilerleme gibi kesme parametrelerinin kesici takım ömrü ve sıcaklık üzerine etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar, Zirkonyum diborid ve Titanyum diborid’in alüminyum oksitten daha düşük sıcaklığa sahip olduğunu, böylece kesici takım olarak kullanılan diborid malzemeleriyle verimliliğin artacağını göstermiştir. Alüminyum oksit için maksimum sıcaklık 1300 K iken, Titanyum nitrit için 1100 K sıcaklık elde edilmiştir. En düşük sıcaklık 180 m/dak kesme hızında, en yüksek sıcaklık da 220 m/dak kesme hızında ölçülmüştür. Optimum kesme koşulları TiN kesici takımla 180 m/dak kesme hızında ve 0.138 mm/rev ilerleme hızında elde edilmiştir. Titanyum diborid (TiB2) malzemeler diğer malzemelere kıyasla maksimum kesme takımı ömrüne ulaşmıştır.

Tez No: 653233 Yüksek Lisans Elektro erozyon ile işleme işlemi (EDM), malzemelerin şekillendirilmesi için geleneksel olmayan işlemlerden biri olarak kategorize edilebilir. EDM işlemi, kalıplama ve kalıp üretimi gibi birçok uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, titanyum levhanın EDM ile işlenmesi esnasında oluşan ısı ve stres analizi yapılmıştır. ANSYS (Geçici Termal ve Geçici Yapısal) Programı kullanımı ile kesme hızının alt tabaka kesme gerilmeleri üzerindeki etkileri ve termal özellikleri incelenmiştir. Analiz seti, 30, 20 ve 10 saniyelik çevre sıcaklığı 27 oC ile 10 aşamada gerçekleştirilmiştir. İletim, konveksiyon ve radyasyon yoluyla ısı transferi ile Gauss ısı akısı profili modellenmiştir. Elektrot, iş parçasının ortasında üç farklı hızda 0.667 mm/s, 1 mm/s, ve 2mm/s ile x ekseni yönünde hareket etmiştir. Elektrot ve iş parçasının başlangıç sıcaklığı 27 oC'dir. Isı akısı dağılımı, ısının hızlı bir şekilde dağıtıldığı yerde daha etkilidir ve bu, elektrotun korunmasına yardımcı olmaktadır. Termal gerilmelerden kaynaklanan eşdeğer mekanik gerilmeler incelenmiş ve eşdeğer gerilmelerin dağılımının yeniden katılaştırma tabakasının çok az erimesinden dolayı artık gerilmenin küçük olduğu ikinci hız ile gerçekleştirilmiştir. Electrical discharge machining (EDM) can be categorized as unconventional processes for removing materials. EDM is widely used in many applications such as molding and dies fabrication. This thesis research deals with the heat and stress analysis of the production of the EDM machining of titanium and stainless steel sheets. The effect of undercutting velocity on sheet stresses as well as thermal properties by using ANSYS (Transient Thermal and Transient Structural) software has been investigated. The analysis set was achieved with 10 steps with 30, 20 and 10 seconds under the surrounding temperature of 27oC as well as the initial temperature of the electrode and the workpiece as 27oC. Gaussian heat flux profile with heat transfer by conduction, convection, and radiation were modeled. The electrode moves in the x-direction with three various velocity such as 0.667 mm/s, 1 mm/s, and 2 mm/s in the middle of the workpiece. Heat flux distribution is more operative where the heat was distributed quickly, and this will help to protect the electrode. The maximum temperature in the case of the titanium sheet is more than the stainless steel sheet. The equivalent mechanical stresses that resulted from thermal stresses are studied and the distribution of equivalent stresses was performed with the second velocity where the residual stress is small because the solidification layer melts thinly.

Tez No: 653234 Yüksek Lisans Bu çalışmada, ısı transferi ve ısı akısının Al2O3, ZrB2, TiB2 ve TiN malzemelerden üretilmiş kesici takımlar üzerindeki etkileri ANSYS sonlu elemanlar analizi programı yardımıyla sayısal olarak araştırılmıştır. Ters ısı akısı, önceki çalışmalardan sonuçlanan bir fonksiyonla tanımlanmış ve iç kısım ile çelikten imal edilen iş parçası arasındaki sürtünme temas alanının sınır durumunu belirtmek için kullanıcının belirlediği fonksiyonlar (UDF) kullanılmıştır. Kesici uç, şim ve tutucunun deneyimlenmiş ortam sıcaklığı, kesme işleminin başlangıcında 300 K sıcaklığa eşit olup daha sonra ısı akısı uygulanmıştır. Ağ, iç kısım ile iş parçası arasındaki temas alanında ve iç kısım ile tutucu arasındaki yüzde oluşturulmuştur. Sayısal model bir önceki çalışma ile doğrulanmıştır. Kesici takım ömrü, çeşitli malzemeler için kesme hızına karşı belirlenmiştir. Sonuçlar, Zirkonyum diborid ve Titanyum diborid'in alüminyum oksitten daha düşük sıcaklığa sahip olduğunu, böylece kesici takım olarak kullanılan diborid malzemeleriyle verimliliğin artacağını göstermektedir. Alüminyum oksit için maksimum sıcaklık 1300 K iken, Titanyum nitrit için 1100 K sıcaklık elde edilmiştir. Sıcaklık artışı kesme hızına bağlıdır. En düşük sıcaklık 180 m/dak kesme hızında, en yüksek sıcaklık da 220 m/dak kesme hızında ölçülmüştür. Optimum kesme koşulları TiN kesici takımla 180 m/dak kesme hızında ve 0.138 mm/rev ilerleme hızında elde edilmiştir. Titanyum diborid (TiB2) malzemeler, diğer malzemelere kıyasla maksimum kesme takımı ömrüne ulaşmıştır In this study, the effects of heat transfer and heat flux on cutting tools with materials of Al2O3, ZrB2, TiB2 and TiN are investigated numerically with the aid of ANSYS fluent software. The inverse heat flux was described by a function that was concluded from the previous studies and User Defined Functions (UDF) was utilized to define the boundary condition of the friction contact area between the inset and the workpiece which is fabricated from the steel. The insert, shim, and the holder experienced by the ambient temperature equals to 300 K at the beginning of the cutting process then the heat flux was applied. The mesh was generated and regimented at the contact area between the insert and the workpiece and the face between the insert and the holder. The numerical model was validated with the previous study. The influence of the machining parameters for example cutting speed and feed rate on temperature has been investigated to indicate the optimum cutting tool and situation. The cutting tool life will be investigated versus the cutting speed for various materials. The results show that Zirconium diboride (ZrB2) and Titanium diboride (TiB2) have a temperature less than the aluminum oxide (Al2O3) so that the productivity will increase with the diboride materials utilizing as cutting tool. The maximum temperature for aluminum oxide is 1270 K while the Titanium Nitrite achieved 1092 K. The temperature increase is related to the cutting speed. The lowest temperature was measured at a cutting speed of 180 m/min, while the maximum temperature has been obtained at a cutting speed of 220 m/min. The optimum cutting condition has been obtained with TiN cutting tool material at 180 m/min cutting speed and 0.138 mm/rev feed rate. Titanium diboride (TiB2) materials achieved the maximum cutting tool life comparing to other materials.

Bu çalışmada, betonarme iskelet taşıyıcı sistemin kullanıldığı binaların teras katlarında duvar-döşeme-kiriş birleşimlerinin oluşturduğu ısı köprülerinin davranışı, betonun, duvarın ve yalıtımın ısı iletkenliği katsayısı olan değerleri değiştirilerek, incelenilmiştir. Bu amaçla sonlu elemanlar metodu kullanan, QuickField 5.1 programında duvar-kiriş-döşeme birleşimlerinde sıcaklık ve ısı akısı dağılımları, değişik yalıtım durumlarında, birinci derece gün bölgesi için sıvalı durum göz önüne alınarak hesaplamalar yapılmıştır.Bölüm 2'de ısı iletim çeşitleri ve ısı köprüleri ile ilgili genel bilgiler verilmiştir. Bölüm 3'te TS 825 Binalarda Isı Yalıtım Kuralları Standardında açıklanan hesap metodu hakkında bilgi verilmiştir. Bölüm 4'te ise hesaplamalarda kullanılacak QuickField paket programı hakkında bilgi verilmiş ve teras katlar için kesitlerin tanıtımı yapılarak hesaplamalara geçilmiştir. Sonraki bölümde ise hesap sonuçları ve değerlendirmesi yapılmıştır. Genel sonuçlar ise en son verilmiştir. Teras kat döşemelerinde beton, duvar ve yalıtımın ısı iletkenliklerinin değişimleri durumunda ısı köprüsüne ait parametrelerin hesaplanması için kullanılan çizelgeler ise Ekler bölümünde verilmiştir.Bu çalışmanın sonuçları ile, teras katlarda, betonun, duvarın ve yalıtımın ısı iletkenlik değerlerindeki değişimin ısı köprülerinde gösterdiği davranışların iki boyutlu halde nasıl değiştiği görülmektedir. In this study, the structural system of reinforced concrete skeleton using terrace floors wall-floor-beam combinations and the heat produced by the behavior of bridges, concrete, wall insulation and thermal conductivity coefficient of the values are examined.To this end using the finite element method QuickField 5.1 program wall-beam-floor combinations of temperature and heat flux distributions, cases of different insulation, calculations were made by taking first-degree days for the region by taking plastered into consideration .In chapter 2, information has given about the types of heat conduction and thermal bridges . In chapter 3, information about standard rules of thermal ınsulation in buildings and its method of accounting is given . In chapter 4, information about the calculations used by QuickField package program and the introduction of the floor terrace sections are given and have been added to the calculations .In the next section calculations and its evaluation is given. Conclusions and recommendations are given in the last section. Terrace floor concrete floors, walls and insulation in case of changes in heat conductivity and the heat of the bridge tables are used for the calculation of the parameters is given in the `extras` section .With the results of this study, terrace floors, concrete, wall insulation and thermal conductivity values of the behaviors and the change of heat bridges two-dimensional case is shown. 85

URL: http://sjam.selcuk.edu.tr/sjam/article/view/273, We have studied heat and mass transfer in an unsteady MHD flow of an incompressible, electrically conducting, and viscous fluid. It is considered that the influence of the uniform magnetic field normal to the flow. Numerical results for temperature, velocity, concentration, have been obtained and shown graphically for suitable parameters like Grashoff number, mass Grashoff number, Prandtl number and Schmidt number. Rate of heat transfer and mass transfer are studied. The results obtained are discussed with the help of graphs and tables to observe effect of various parameters concerned in the problem under investigation. The main conclusions of this study have been given.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Enerji Enstitüsü, 2010, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Energy Institute, 2010, Bu tez çalışmasında, birbirini periyodik bir yapıda takip eden kanallardan oluşan gözenekli ortam ve bu ortama komşu akışkan tabakadan oluşan bileşik sistemdeki hız ve sıcaklık dağılımlarının analitik çözümleri elde edilmiştir. Bu çalışmada elde edilen arayüz koşulları ve daha önceki çalışmalarda elde edilen gerilim ve akı sıçrama koşullarının karşılaştırılması sonucunda gerilim ve akı sıçrama koşullarında bulunan bilinmeyen gerilim sıçrama katsayısı, analitik olarak elde edilmiş ve gözeneklilik, Darcy sayısı ve boşluk çapına bağlı olduğu bulunmuştur. Gerilim sıçrama katsayısının çözümüne benzer olarak Nusselt sayısı için de bir analitik çözüm elde edilmiştir ve Nusselt sayısının gözenekliliğe, boşluk çapına ve akışkan tabakanın kalınlığına bağlı ifadesi elde edilmiştir. Çalışmada yapılan analitik çözümlerin sonuçları, farklı gözeneklilik, akışkan tabakası kalınlığı ve Darcy sayısına bağlı olarak hız ve sıcaklık dağılımları, gerilim sıçrama katsayısının değişimi ve Nusselt sayısı değişimi için çizilen eğrilerle sunulmuştur., In this study, analytical solutions of velocity and temperature distributions were obtained in a composite system which consists of a porous medium and an adjacent fluid layer, where solid and fluid phases repeat themselves in a regular pattern. By comparing interfacial conditions derived from this study and the stress and flux jump conditions developed by previous studies, the unknown stress jump coefficient, was analytically determined and is shown to depend on porosity, Darcy number and pore diameter. Similar to determination of stress jump coefficient, a solution for the Nusselt number was provided and found out that it is depended on porosity, pore diameter and the thickness of adjacent fluid layer. Results of the analytical solutions were represented by different porosity and thickness of adjacent fluid layer, and velocity and temperature distributions dependent on Darcy number, and different stress jump coefficient, and Nusselt number., Yüksek Lisans, M.Sc.

Bu tezde, bir Günes korona manyetik halkasının (loop) akım tabakasında olusan sok dalgaları ve bunların manyetik yeniden birlesmeye etkisi incelenmistir. Bu inceleme yapılırken LareXd (Arber et al., 2007) nümerik simülasyon kodu kullanılmıstır. Kodda temel manyetohidrodinamik denklemlere eklenen ilave parametreler bir-akıskanlı ortam için viskozite kuvveti ve ısı akısı terimidir; ikiakıskanlı ortam içinse bunlara ilaveten Ohm kanunu, akıs elementi kesri ve ısı iletimi terimleri eklenmistir. Sıcaklık, yoğunluk, basınç, hız ve manyetik alan sıçrama kosulları hesaplanarak, bir-akıskanlı ve iki-akıskanlı ortam için bozucu etkilerin sok yapısını nasıl değistirdiği analiz edilmistir. Yapmıs olduğumuz analizler sonucunda, ortama herhangi bir bozucu etki (viskozite, ısı akısı, Ohm kanunu, akıs kesri elementi ve ısı iletimi) eklendiğinde aynı kosullar altında yine sok dalgalarının meydana geleceği ancak bu defa süreksiz değil sürekli çözümler olusacağı sonucuna varılmıstır. Bu sürekli yapılar, sok profillerinde kendilerini küçük titresimler olarak göstereceklerdir. Akım tabakasında görülen sok dalgaları ile ilgili yaptığımız sayısal uygulamaların sonuçları, özellikle iki-akıskanlı ortam için, yeni bir bakıs açısı ortaya koymustur.

DergiPark: 245993 trakyafbd Bu çalışmada, üniform ısı akısıyla ısıtılmış dikdörtgen kapalı bir bölge içindeki doğal konveksiyonla ısı transferi, nümerik olarak incelenmiştir. Akışın iki boyutlu, daimi, laminer akış olduğu kabul edilmiştir. Nümerik çözüm için diferansiyel quadrature (DQ) yöntemi kullanılmıştır. Kapalı bölgenin iki duvarı eş sıcaklıkta, alt ve sol duvarı sabit ısı akısıyla kısmi olarak ısıtılmış olup, kalan diğer kısımlar ise adyabatik tutulmuştur. Akış alanı ve sıcaklık dağılımı üzerinde Grashof sayısının, kapalı bölgenin boyut oranının etkisi ve ısıtıcı uzunluklarının etkin parametreler olduğu tespit edilmiştir. Ele alınan bu parametrelerden Grashof sayısı 104-10 ve kapalı bölgenin boyut oranı ise A=0.5, 1 ve 2 olarak, boyutsuz ısıtıcı uzunlukları ise 0.2 ??? 1 aralığında seçilmiştir. Elde elden sonuçlara göre ısı transferi, Grashof sayısı arttıkça artmaktadır. Isıtılan alt ve sol duvarlarda ortalama Nusselt sayısının değeri karşılaştırıldığında, alt duvarda daha yüksektir. Isıtıcı uzunlukları arttıkça, sıcaklık artmakta ve ısı transferi düşmektedir. Uzun kaviterlerde ortalama Nusselt sayısının değeri en yüksek değerlere ulaşmaktadır Heat Transfer of natural convection in an rectangular enclosure heated with a uniform heat flux is investigated numerically in this study. Two-dimensional, steady, laminar flow is considered. Differential Quadrature (DQ) technique was used for numerical solutions. Two walls of enclosure are isothermal and the others are partially heated with constant heat flux. Grashof numbers, length of heaters and aspect ratio of enclosure are significant parameters for fluid flow and distribution of temperature. Considering these parameters, Grashof number is chosen between 104-106, aspect ratio is chosen as A=0.5, 1 and 2. and length of heaters are 0.2???1. Results show that, quantitiy of heat transfer increases while Grashof number increases. Considering heated bottom and left walls, value of average Nusselt number is higher in comparison with bottom wall. While length of heaters increases, temperature increases and heat transfer rate decreases. Average Nusselt number value reachs to maximum value for tall cavities

DergiPark: 246017 trakyafbd Bu çalışmada, üniform ısı akısıyla ısıtılmış eğik bir kare kapalı bölge içindeki doğal konveksiyonla ısı transferi, nümerik olarak incelenmiştir. Akışın iki boyutlu, daimi, laminer akış olduğu kabul edilmiştir. Nümerik çözüm için diferansiyel quadrature (DQ) yöntemi kullanılmıştır. Kapalı bölgenin iki duvarı eş sıcaklıkta, alt ve sol duvarı sabit ısı akısıyla kısmi olarak ısıtılmış olup, kalan diğer kısımlar ise adyabatik tutulmuştur. Grashof sayısı 103-106 ve kapalı bölgenin eğim açısı ise 0°? ? ?120° aralığında seçilmiştir. Isıtıcı uzunlukları ?=0.4 olarak seçilmiştir. Elde elden sonuçlara göre ısı transfer miktarı, Grashof sayısı arttıkça artmaktadır. Isıtılan alt ve sol duvarlarda ortalama Nusselt sayısının değeri, eğim açısının küçük değerlerinde, alt duvarda daha yüksek iken, eğim açısının büyük değerlerinde sol duvarda daha büyüktür. Eğim açısı 45° olduğunda, ortalama Nusselt sayısı, her iki duvar içinde eşit olmaktadır. Natural convection in an inclined square enclosure heated with a uniform heat flux is investigated numerically in this study. Two-dimensional, steady, laminar flow is considered. Differential Quadrature (DQ) technique was used for numerical solutions. Two walls of enclosure are isothermal and partially heated with constant heat flux and other one is adiabatic. Grashof number is chosen between 103-106 and inclination angle is chosen as 0°? ? ?120°. Length of heaters are ?=0.4. Results show that, quantitiy of heat transfer increases while Grashof number increases. Considering heated bottom and left walls, mean Nusselt number is higher at bottom wall for smaller values of inclination angle and higher at left wall for higher values of inclination angle. For 45° , average Nusselt number is equal for both walls.

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, 1997 yılında imzalanan Kyoto Protokolü çerçevesince Avrupa Birliği’nde yapılan çalışmalarda, “European Climate Change Programme” adı altında açıklanan direktiflere uyum konusunda görüş birliğine varılmıştır. Söz konusu direktifler içerisinde enerji tüketen cihazlara yönelik minimum performans standartlarının belirlenmesi konusuna ilişkin düzenlemeler de yer almaktadır. Diğer tüm evsel cihazlarda da uygulandığı üzere çamaşır makineleri de enerji etiketi ile pazara çıkmaktadır. Enerji etiketi üzerinde üreticinin deklare ettiği enerji tüketimi, yıkama ve sıkma performans indeksi değerleri, yük kapasitesi, su tüketimi ve sıkma devir hızı değerleri bulunmaktadır. Bu çalışmada çamaşır makinesinin enerji veriminin arttırılmasına yönelik modelleme çalışmaları ele alınmaktadır. Bu amaçla, öncelikle, çamaşır makinesinde ısı enerjisinin kullanımı, enerji tüketimi-yıkama etkinliği ilişkisi ile ilgili kapsamlı bir literatür çalışması yapılmıştır. Sonrasında bir makine deney numunesi olarak seçilmiş ve en sık kullanılan farklı üç sıcaklıktaki pamuklu programlarında çamaşır makinesi sisteminin ayrıntılı sıcaklık profili çıkarılarak ısı geçiş miktarları mertebe olarak belirlenmiştir. Bu amaçla bir de ısıl görselleme çalışması yürütülmüş ve ısıl kayıpları azaltmaya yönelik atak edilecek noktalar belirlenmiştir. İlerleyen aşamada, üç farklı sıcaklıktaki pamuklu program için “Termodinamiğin Birinci Yasası” çerçevesince enerji bilançoları çıkarılmış ve mevcut durum ayrıntılı olarak ortaya konmuştur. Çamaşır makinesinin pamuklu-60 programı için basit bir ısıl model yaratılmış ve model üzerinden enerji tüketimini değiştirecek çeşitli parametrelerin tüketime ne yönde etki yapacağı incelenmiştir. Sonuç kısmında ise, enerji tüketiminin iyileştirilmesine yönelik öneriler ve enerji kazanımı yönünden gelişmeye açık alanlar ele alınmıştır., After Kyoto Protocol was signed in 1997, European Union members agreed on all directives included in the “European Climate Change Programme” . There are some amendments in these directives regarding energy labelling and performance measurement of household appliances such as clothes washing machines. A typical energy label of a washing machine is a declaration of the manufacturer about energy and water consumption, washing and spinning performance, spin speed and nominal capacity. This study investigates different ways and applications for increasing the energy efficiency of a washing machine. First part of this study includes the overview of a washing machine, its components and function. Second part gives general information about the literature on energy recovery and energy consumption-washing performance relations in washing machines. In this part there’s also experimental data of typical temperature and heat transfer profile of a 6kg capacity sample washing machine icluding the thermal camera visualization of cotton-60 programme. Thermal visualization enables quick assessment of proper parts and areas of a washing machines which can be useful for thermal energy recovery. Third part of this study is full of theoretical analysis on “Energy Conservation Principle” of Thermodynamics which is used to calculate the heat balance of the washing machine in cotton programmes of three different temperature options. A simple thermal model of a washing machine in cotton-60 programme is introduced in fourth section of this study. Some applications and validations are carried out using the washing machine thermal model to predict some factors’ impact and effect on energy consumption and recovery. And finally, the fifth part makes a general statement about possible ways for improving the energy efficiency and energy recovery of a washer., 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.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005, Bu çalışmada, kaynak nedeniyle gemi üretiminde oluşan deformasyonların ve artık gerilmelerin oluşma mekanizması incelenmiş, T bağlantı kaynağından dolayı yapıda oluşan deformasyonlar ve artık gerilmeler, sonlu eleman programı Sysweld kullanılarak hesaplanmıştır. Analiz iki aşamada yapılmıştır. Birinci aşamada sabit hızla hareket eden Goldak çift elipsoid ısı kaynağının yapı üzerinde oluşturduğu sıcaklık dağılımı, zaman alanında, metalürjik dönüşümlerle birbirine bağlı olarak ve sıcaklıkla değişen malzeme özellikleri için hesaplanmıştır. İkinci aşamada ise zamana bağlı termal analizden elde edilen ısıl yükler, yine zamana bağlı, nonlineer elostoplastik analizde kullanılmıştır. Elostoplastik analizde izotropik pekleşme modeli kullanılmıştır. Hesaplanan deformasyon değerleri, literatürdeki deneysel sonuçlarla karşılaştırıldığında, T bağlantı kaynağından dolayı yapıda oluşan ve dominant deformasyon olan, düşey yerdeğiştirme için çok yakın sonuçlar bulunmuştur., In this study, the mechanism creating deformations and residual stresses because of welding is investigated in ship production. Residual stresses and deformations created by T-Joint welding in the structure are calculated by using commercial finite element software Sysweld. A three dimensional welding analysis for a T-Joint is performed in two steps. In the first step, the temperature distribution created by moving Goldak double ellipsoid heat sources is calculated within the structure in time domain. In calculations, it is assumed that the temperatures are coupled with the metallurgical transformations and that the material properties changes with temperature. In the second step, the loads obtained from the thermal analysis are used in the time domain nonlinear elasto-plastic analysis. The isotropic strain hardening model is used in the analysis. The calculated deformations are compared with experimental results found in the literature. The experimental results for the dominant deformation, vertical displacement, are in very good agreement with the calculated results., Yüksek Lisans, M.Sc.