Karşıt akışlı Ranque-Hilsch vorteks tüpün performansının incelenmesi
Investigation of the performance of a counterflow Ranque-Hilsch vortex tube
- Tez No: 196536
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞENOL BAŞKAYA, PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada, değişik geometrik yapılardaki karşıt akışlı Ranque-Hilschvorteks tüpü üzerinde teorik ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Analitikçalışmada, vorteks tüplere termodinamiğin 1. yasası ve 2. yasası uygulanmıştır.Termodinamiğin 2. yasasından yararlanılarak sıcak ve soğuk çıkış akımlarınınsıcaklıklarının, giriş basıncından nasıl etkilendiğine dair teorik ifadelergeliştirilmiştir. Ayrıca deneysel verilerden yararlanılarak yapılan ekserji analiziile de sistemdeki kayıp iş ve verim hesaplanmıştır. Problemin çözümü içinnümerik bir çalışma, PHOENICS paket programı kullanarak yapılmıştır.Problem PHOENICS'te, değişik başlıklar altında incelenmiştir. Deneyselçalışmalar yapılırken, iki farklı özellikte iki deneysel sistem hazırlanmıştır.Deneysel çalışmalarda ilk olarak vorteks tüplerin çalışırlığını test etmekamacıyla, her iki çıkıştan (sıcak ve soğuk çıkış) kütlesel akışı ayarlanabilir birvorteks tüp imal edilmiş ve bu sistemde, ön çalışma olarak nitelendirilebilendeneyler yapılmıştır. Bu sistemde, akım sıcak ve soğuk taraftan ayrı ayrıkontrol edilerek vorteks tüplerin performansı deneysel olarak incelenmiştir.Deneysel veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar neticesinde akımın sıcakçıkış tarafından kontrol edildiğinde, vorteks tüplerin performanslarının dahayüksek olduğu tespit edilmiştir. Vorteks tüplerin performanslarını incelemekiiiiçin kurulan ikinci deneysel sistemde, bu gözlemden yararlanılmış ve akım sıcakçıkış tarafından kontrol edilmiştir. Sonra, karşıt akışlı vorteks tüplerinperformansını araştırmak amacıyla yapılan deneysel çalışmalarda, iç çapı 9 mmve uzunluğunun çapa oranı 10, 15 ve 18 olan Ranque-Hilsch vorteks tüplerüzerinde farklı özelliklerde, soğuk akımın girişteki akıma oranı olan ξ'nındeğişik değerlerinde deneyler yapılarak en iyi performans gösteren vorteks tüpgeometrisi belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar değerlendirildiğinde, 5 mmçapındaki hareketli vida ucundaki açının 30o veya 60o olması ve sıcak çıkışkonumunda bırakılması, vorteks tüp uzunluğunun çapa oranının 15 olması vehavanın 4 nozul ile vorteks tüpe gönderilmesi, akımın ise sıcak çıkış tarafındankontrol edilmesinin, daha etkin olduğu deneysel olarak görülmüştür. Uygulamaçalışmasında, en iyi performans gösteren vorteks tüp, etanol-su karışımınındamıtılmasında kullanılmıştır. Ayrıca vorteks tüpünde akışkan olarak hava, O2,CO2, ve N2 kullanılarak enerji ayrıştırma olayı farklı gazlarla incelenmiştir.Deneysel veriler kullanarak, vorteks tüpün performansı, bulanık mantıkmetoduyla da modellenmiştir.
Özet (Çeviri)
Bu araştırma, değişik geometrik yapılardaki karşıt akışlı Ranque-Hilschvorteks tüpü üzerinde teorik ve deneysel olarak yapılmıştır. Analitik çalışmada,vorteks tüplere termodinamiğin 1. yasası ve 2. yasası uygulanmıştır.Termodinamiğin 2. yasasından yararlanılarak sıcak ve soğuk çıkış akımlarınınsıcaklıklarının, giriş basıncından nasıl etkilendiğine dair teorik ifadelergeliştirilmiştir. Ayrıca deneysel verilerden yararlanılarak yapılan ekserji analiziile de sistemdeki kayıp iş ve verim hesaplanmıştır. Problemin çözümü içinnümerik bir çalışma, PHOENICS paket programı kullanarak yapılmıştır.Problem PHOENICS?te, değişik başlıklar altında incelenmiştir. Deneyselçalışmalar yapılırken, iki farklı özellikte iki deneysel sistem hazırlanmıştır.Deneysel çalışmalarda ilk olarak vorteks tüplerin çalışırlığını test etmekamacıyla, her iki çıkıştan (sıcak ve soğuk çıkış) kütlesel akışı ayarlanabilir birvorteks tüp imal edilmiş ve bu sistemde, ön çalışma olarak nitelendirilebilendeneyler yapılmıştır. Bu sistemde, akım sıcak ve soğuk taraftan ayrı ayrıkontrol edilerek vorteks tüplerin performansı deneysel olarak incelenmiştir.Deneysel veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar neticesinde akımın sıcakçıkış tarafından kontrol edildiğinde, vorteks tüplerin performanslarının dahayüksek olduğu tespit edilmiştir. Vorteks tüplerin performanslarını incelemekiviçin kurulan ikinci deneysel sistemde, bu gözlemden yararlanılmış ve akım sıcakçıkış tarafından kontrol edilmiştir. Sonra, karşıt akışlı vorteks tüplerinperformansını araştırmak amacıyla yapılan deneysel çalışmalarda, iç çapı 9 mmve uzunluğunun çapa oranı 10, 15 ve 18 olan Ranque-Hilsch vorteks tüplerüzerinde farklı özelliklerde, soğuk akımın girişteki akıma oranı olan ξ?nındeğişik değerlerinde deneyler yapılarak en iyi performans gösteren vorteks tüpgeometrisi belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar değerlendirildiğinde, 5 mmçapındaki hareketli vida ucundaki açının 30o veya 60o olması ve sıcak çıkışkonumunda bırakılması, vorteks tüp uzunluğunun çapa oranının 15 olması vehavanın 4 nozul ile vorteks tüpe gönderilmesi, akımın ise sıcak çıkış tarafındankontrol edilmesinin, daha etkin olduğu deneysel olarak görülmüştür. Uygulamaçalışmasında, en iyi performans gösteren vorteks tüp, etanol-su karışımınındamıtılmasında kullanılmıştır. Ayrıca vorteks tüpünde akışkan olarak hava, O2,CO2, ve N2 kullanılarak enerji ayrıştırma olayı farklı gazlarla incelenmiştir.Deneysel veriler kullanarak, vorteks tüpün performansı, bulanık mantıkmetoduyla da modellenmiştir.
Benzer Tezler
- Soğurmalı soğutma sistemlerinin termodinamik analizi ve tersinmezliğin etkisi
Başlık çevirisi yok
AHMET TANDIROĞLU
- Amonyak-su (NH3-H2O) karışımlı absorbsiyonlu soğutma sistemleri ve termodinamik analizi
Ammonia-water refrigerant based absorption cooling systems and their thermodynamic analysis
RIZA GÖNÜLAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAKAN YAVUZ
- Plakalı ısı eşanjörleri dizaynında ısıl kapasitenin teorik ve deneysel olarak incelenmesi
Theoretical and experimental analysis of thermal capacity in design of heat plate exchanger
MUSTAFA HAKTAN SABUNCUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Makine MühendisliğiMustafa Kemal ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULLAH KEÇECİLER
- Karşıt akımlı sistemlerde difüzyon işleminin analizi ve modellenmesi
Modelling and studying of diffusion process in the crosscurrent systems
DENİZ ŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. HASAN SADIKOĞLU
- Pozisyona bağlı difüzyon katsayısı içeren karşıt akımlı sistemlerde difüzyon işleminin modellenmesi
Modeling of diffusion process in counter current systems which have position dependent diffusion coefficient
YELİZ KOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HASAN SADIKOĞLU