Experimental investigation of synergistic effects of hybrid opacifier systems in silica based vacuum insulation panels
Silika esaslı vakum yalıtım panellerinde hibrit opaklaştırıcı sistemlerinin sinerjik etkilerinin deneysel incelenmesi
- Tez No: 957002
- Danışmanlar: PROF. DR. EMEK DERUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Vakum yalıtım panelleri (VIP'ler), gaz ve konvektif ısı transferini tahliye yoluyla bastırarak ultra düşük termal iletkenlik ve yerden tasarruf sağlayan yalıtım çözümleri sağlar. Radyasyon ısı transferi, genellikle silisyum karbür (SiC) gibi opaklaştırıcıların yardımıyla azaltılan bir faktör olmaya devam etmektedir. Bu tez, SiC ve çevre dostu alternatif opaklaştırıcılardan oluşan hibrit opaklaştırıcı sistemlerinin, füme silika bazlı VIP'lerin termal performansı üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Hibrit çekirdek karışımları, toplam opaklaştırıcı içeriği sabit tutulurken SiC/OPx oranı ayarlanarak geliştirilmiştir. Radyasyon termal iletkenliği, Rosseland yaklaşımı ve FTIR analizinin sönüm katsayıları kullanılarak tahmin edilmiştir. Toplam termal iletkenlik, bir ısı akış ölçeri ile deneysel olarak ölçülmüştür. Opaklaştırıcı tipinin ve oranının önemini belirlemek için iki faktörlü ANOVA kullanılmıştır. Sonuçlar, hibrit sistemlerin SiC-yalnız referansına kıyasla radyatif termal iletkenliği düşürürken, yüksek düzeyde alternatif opaklaştırıcıların genel termal iletkenliği artırdığını göstermiştir. Alternatifler arasında AC, termal performans ve sürdürülebilirlik arasında en uyumlu dengeyi sağladı. ANOVA, opaklaştırıcı bileşiminin ve oranının özellikleri önemli ölçüde etkilediğini (p < 0,05) ancak etkileşimlerinin istatistiksel olarak önemsiz olduğunu gösterdi. Sonuçlar, sürdürülebilir malzemelerle hibrit opaklaştırıcı sistemlerinin VIP'lerde uygulanabilir olduğunu ve termal performansta minimum taviz elde etmek için uygun optimizasyonun gerekli olduğunu gösteriyor. Çalışma, sürdürülebilir yalıtım çözümlerinde işlevsel verimliliğin geliştirilmesine katkıda bulunuyor.
Özet (Çeviri)
Vacuum insulation panels (VIPs) provide ultra-low thermal conductivity and space-saving insulation solutions through gaseous and convective heat transfer suppression by evacuation. Radiative heat transfer remains a factor, which is usually reduced with the aid of opacifiers such as silicon carbide (SiC). This thesis investigates the impact of hybrid opacifier systems consisting of SiC and environmentally friendly alternative opacifiers, on the thermal performance of fumed silica-based VIPs. Hybrid core mixtures were developed by adjusting the SiC/OPx ratio while total opacifier content was held constant. Radiative thermal conductivity was estimated using the Rosseland approximation and extinction coefficients of FTIR analysis. Total thermal conductivity was measured experimentally with a heat flow meter. Two-factor ANOVA was used to establish the importance of opacifier type and ratio. Results showed that, while hybrid systems lowered radiative thermal conductivity compared to the SiC-alone reference, high levels of alternative opacifiers increased overall thermal conductivity. Among the alternatives, AC provided the most harmonious balance between thermal performance and sustainability. ANOVA indicated that opacifier composition and ratio affected properties significantly (p < 0.05), but that their interaction was statistically insignificant. The outcomes indicate that the hybrid opacifier systems with sustainable materials are viable in VIPs and that suitable optimization is required to achieve minimal compromise of the thermal performance. The study contributes towards the development of functional efficiency in sustainable insulation solutions.
Benzer Tezler
- Reduction of losses in gas turbines using active and passive methods combination through CFD analyses and parametric investigation
CFD analizleri ve parametrik araştırma ile gaz türbinlerinde aktif ve pasif yöntemlerin birlikte kullanımıyla kayıpların azaltılması
NASSER CAN KASIMBEYOĞLU
Doktora
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
PROF. DR. CENGİZ CAMCI
- Makine öğrenmesi yöntemleri ile hibrit ve kompozit ZA-27 alaşımlarının aşınma davranışlarının karşılaştırmalı analizi
Comparative analysis of wear behavior of hybrid and composite ZA-27 alloys using machine learning methods
SENA NUR ADIYAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEKİN ÇAĞIL
- Yüksek sıcaklık dayanımlı, termal iletkenliği yüksek karbon fiber ve grafit takviyeli kompozit malzemelerden bir ısı değiştiricisi geliştirilmesi ve ısıl performansının tespiti
Development and thermal performance of a heat exchanger from high temperature resistant, high thermal conductive carbon fiber and graphite reinforced composite materials"
ABDULLAH BAHLEKEH
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİYE ALTAY
DOÇ. DR. MEHMET SARIKANAT
- Yüksek basınçlı termal gravimetrik analiz ile biyokütle, atıksu arıtma çamuru, plastik ve karışımların piroliz kinetiği ve gazlaştırma reaktivitesinin araştırılması
Investigaton of pyrolysis kinetics and gasification reactivity of biomass, sewage sludge, plastic and mixtures by high pressure thermal gravimetric analysis
HİLAL YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Karbon kuantum noktaları ile modifiye edilmiş zıf-8 nanokompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis, characterization, and investigation of the properties of carbon quantum dot-modified zif-8 nanocomposites
HİLAL NAZAN AĞAR