Makine Mühendisliği Bölümü

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/19

Browse

Now showing 1 - 20 of 32

Soğutma Yüküne Bağlı Olarak Set Sıcaklığı Değişen Hava Soğutmalı Soğutma Grubunun Performansının Deneysel İncelenmesi
(2017) Erşahin, Yasin; Türkoğlu, Haşmet
Alışılmış enerji kaynaklarının global enerji ihtiyacını karşılamadaki yetersizliği, her geçen gün enerji ihtiya- cının artması ve enerji üretiminden kaynaklanan çevre kirliliği gibi sebepler enerji verimliliğinin önemini artır- maktadır. Günümüzde bütün sektörlerde, enerjiyi ola- bildiğince verimli kullanabilecek teknikler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Gelişmiş ülkeleri incelediğimizde, ısıt- ma ve soğutma alanındaki önceliklerde ilk sırayı enerji verimliliği almaktadır. Merkezi yaşam alanları için gerekli olan soğutma ih- tiyacı, gün veya sezon içerisinde sürekli değişiklik gös- termektedir. Mahaldeki insan sayısının ve hava hare- ketliliğinin değişmesiyle ihtiyaç olan soğutma yükü de değişmektedir. Mahale bağlı bulunan soğutma grubu- nun bu değişken soğutma yüküne göre kendini ayar- layıp, hızlı bir şekilde reaksiyon vermesi enerjinin daha verimli kullanılmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada, standart soğutma grubu kontrol tekniği ve adaptif algoritmalı kontrol tekniği ile kontrol edilen bir soğutma grubunun performansı ve enerji tüketimi, deneysel olarak incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırma- lı olarak sunulmuştur. Testlerde, her iki kontrol sistemi için değişken soğutma yükü sağlanması amacıyla ciha- zın evaporatör su giriş sıcaklığı 12-7°C arasında de- ğiştirilerek, soğutma grubu kompresörlerinin devreye girmesi ve devreden çıkması sağlanmıştır. Tam ve kıs- mi soğutma yükleri altında yapılan ölçümlerde, adap- tif kontrol sistemi ile kontrol edilen soğutma grubunun, standart kontrol sistemine göre ortalama %10,72 daha az enerji tükettiği ve toplam ekserji yıkımının ise orta- lama % 6,23 daha az olduğu görülmüştür.
Üç Serbestlik Dereceli Paralel Rehabilitasyon Eyleyicinin Ateş Böceği Algoritması Kullanılarak Boyutsal Olarak Eniyilemesi
(2016) Selvi, Özgün; Yavuz, Samet
Bu çalışma, insan bilek eklemi rehabilitasyonunda kullanılacak üç serbestlik derecesine sahip üç bacaklı küresel bir paralel eyleyicinin belirli bir çalışma uzayında çalışmasını sağlayacak boyutsal parametrelerin tespitini amaçlamaktadır. Bahsi geçen eyleyicinin son-elemanı insan bilek ekleminin üç serbestlik derecesini kapsamaktadır. Eyleyicinin her bacağı iki küresel uzva sahiptir ve tüm eklem eksenleri ortak bir noktada kesişmektedir. Eniyileme algoritmasında kullanılmak üzere eyleyicinin ters kinematik denklemleri çözülmüş Jacobi matrisi elde edilmiştir. Daha sonra ters kinematik denklemlerinden ve Jacobi matrisinden elde edilen kısıtlar ateş böceği algoritmasında kullanılarak belirli çalışma alanı için boyutsal eniyileme gerçekleştirilmiştir. Son olarak bu boyutsal parametrelerle bilek hareketleri benzetimlenerek çalışma alanı testi gerçekleştirilmiştir.
Yüksek Sıcaklık Pem Yakıt Hücresi Mikro-Kojenerasyon Sistemi Tasarımı
(2016) Devrim, Yılser; Üregen, Nurhan; Özgirgin Yapıcı, Ekin
Gözenekli Düz Bir Yüzeye Çarpan Jetin Sayısal Olarak İncelenmesi
(2017) Elibol, Emre Aşkın; Türkoğlu, Haşmet
Bu çalışmada, gözenekli malzeme ile kaplanmış sabit sıcaklıkta tutulan düz levha üzerine çarpan jetin akış ve ısı transferine etkileri nümerik olarak incelenmiştir. Birbirine paralel olarak duran, iki yatay levhadan biri olan alt levha, gözenekli bir tabaka ile kaplanmış ve üst levhanın ortasında bulunan lüleden çıkan hava jeti alt levhaya çarptırılmıştır. Gözenekli tabakanın katı matrisi ile akışkan arasında yerel ısıl denge olduğu kabul edilerek, laminar ve kararlı rejim için çözümler yapılmıştır. Gözeneklilik, gözenekli tabakanın kalınlığı ve jet Reynolds sayısının farklı değerlerinde simülasyonlar yapılarak, bu parametrelerin yerel Nusselt sayısı’na (Nu) etkileri analiz edilmiştir. Sonuçlar, yatay (x) yönde; yerel Nu sayıları ve sıcak alt levhadan olan ısı akıları, gözenekli tabaka bulunmayan durum ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Analizler için yazılım paketi olan ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Sonuçlar, sıcak levha yüzeyinin gözenekli tabaka ile kaplandığı durumlarda, gözenekli malzemenin belirli gözeneklilik ve kalınlık değerleri aralığında olması halinde, ısı transferinin gözenekli tabaka kullanılmayan duruma göre daha etkin olduğunu göstermiştir.
EXPERIMENTAL AND NUMERICAL ANALYSIS OF FLOW OVER A PICKUP TRUCK
(2021) İnce, İbrahim Timuçin; Mercan, Hatice; Onur, Nevzat
The drag forces and the overall drag coefficient of a typical pickup truck are investigated experimentally and the 3D numerical analysis is performed. A detailed 1/4-scale model is constructed and experiments are performed at Reynolds numbers around 2 × 106in the Ankara Wind Tunnel (ART). The experimental study is divided into two stages: in the first stage the pressure distribution along the symmetry axis is measured and in the second stage the drag forces and overall drag coefficient are measured at five different wind speeds. The measured data are compared with the 3D numerical simulation performed in FLUENT. The turbulence standard, realizable, and RNG k-∈ models, the standard and SST k-ω models, and finally the RSM are compared for three near-wall treatments: standard wall function, nonequilibrium wall function, and enhanced wall function. The comparison revealed that for lower velocities the best turbulence model-wall treatment couple is the realizable k-∈ model with Reynolds stress model with standard wall function, whereas for higher velocities the standard k-∈ turbulence model is observed to be more compatible with experimental data. The highest pressure value is measured in front of the pickup truck and the lowest pressure value is evaluated at the rim where the windshield and the roof meet. © 2021 Begell House Inc.. All rights reserved.
Simultaneous Detection of Two Different Bacteria Using QDs and MNPs
(2016) Doğan, Üzeyir; Kasap, Esin Nagihan; Çoğun, Ferah; Yıldırım, Ender; Çetin, Demet; Suludere, Zekiye; Boyacı, İsmail Hakkı; Ertaş, Nusret; Tamer, Uğur
Design, Production, Theoretical And Experimental Analysis Of Parabolic Trough Solar Collector With Sun Tracking Mechanism
(2017) Özgirgin Yapıcı, Ekin; Ünver, Eymen; Çelik, Damla; Tercan, Furkan; Ünalan, Emre; Taşkan, Gökhan
Yamuk kesitli kanal içerisinde hidrodinamik olarak tam gelişmiş ısıl olarak gelişmekte olan laminer akış ve ısı transferinin sayısal olarak incelenmesi
(Çankaya Üniversitesi, 2012) Onur, Nevzat; Arslan, Kamil; Turgut, Oğuz
Bu çalışmada yamuk kesit alanına sahip bir kanal içerisindeki hidrodinamik olarak tam gelişmiş ısıl olarak gelişmekte olan üç boyutlu zorlanmış konveksiyon akış ve ısı transferi kararlı rejim ve sabit yüzey sıcaklığı şartlarında sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma Reynolds sayısının 100 ≤ Re ≤ 1000 aralığında gerçekleştirilmiştir. Ç alışma akışkanı olarak hava (P r ∼= 0.7) kullanılmıştır. Sayısal çalışmanın gerçekleştirilebilmesi için ticari Sayısal Akışkanlar Dinamiği yazılımı olan Ansys Fluent 12.1 paket programı kullanılmıştır. Ortalama Nusselt sayıları ve ortalama Darcy sürtünme faktörleri farklı Reynolds sayıları için sunulmuştur. Yerel Nusselt sayıları kanal boyunca mesafenin fonksiyonu olarak çizilmiştir. Hız ve sıcaklık dağılımları kanal boyunca farklı pozisyonlarda grafiksel olarak verilmiştir. Ç alışmadan elde edilen sonuçlar literatürde yapılmış olan benzer çalışmalar ile kıyaslanmış ve sonuçların literatür ile uyum içerisinde olduğu saptanmıştır. Reynolds sayısındaki artışın ısı transferinde artışa ve sürtünme faktöründe azalışa neden olduğu görülmüştür. Yamuk kesitli kanal içerisindeki laminer akışta hidrodinamik ve ısıl olarak tam gelişmiş şartlardaki Nusselt sayısı değerinin 2.95 olduğu belirlenmiştir. Sayısal çalışmanın sonucunda, ısı transferi ve sürtünme faktörü değerleri için yeni korelasyonlar elde edilmiştir.
Chip-Based Immunomagnetic Separation of Human Chorionic Gonadotropin
(2016) Ahi, Elçin Ezgi; Gümüştaş, Aysen; Çiftçi, Hakan; Çağlayan, M. Gökhan; Somay Selbes, Yeşim; Çoğun, Ferah; Yıldırım, Ender; Tamer, Uğur
Kinematic Analysis Of A 5 Dof Overconstrained Manipulator For Rehabilitation Of Upper Extremite
(2015) Selvi, Özgün; Al-dulaimi, Hasan
This study deals with one of the applications of parallel manipulator as a rehabilitation robot. This device is an over –constrained parallel manipulator 5 degree of freedom with 3 legs. This manipulator consists of a moving platform which is connected to a fixed base via three legs. Each leg is made of RRR(RR) (revolute) joints where the first three joint in all legs are parallel and the recent two joint are intersecting .Inverse kinematics of this device is solved by dividing manipulator into two sub-manipulators with the help of three imaginary joints placed at the intersection of platform joints with a direction parallel to base joints.
Numerical Analysis of Aerodynamic and Aeroacoustic Characteristics of Subsonic Rectangular Cavity with Different Aspect Ratios
(2020) Koçak, Eyup; Aylı, Ece; Türkoğlu, Haşmet
Numerical Analysis of Mixed Convection in a Channel with Open Cavity
(2019) Deniz, A.; Aylı, Ece
Investigation of a Francis Turbine Performance Using CFD and Site Efficiency Measurements
(2020) Aylı, Ece
Technological Advances and Challenges in Chemical Mechanical Polishing
(2020) Nadimi Bavil Oliaei, Samad; Mukhtarkhanov, Muslim; Perveen, Asma
It has been already several decades since chemical mechanical polishing (CMP) process has been deployed as a planarization technique for the fabrication of integrated circuit (IC) in the semiconductor industries. CMP is considered to be a wet polishing technique that has the capability to generate ultrafine surfaces for numerous materials using the combined effect of chemical and mechanical interactions. As CMP involves both mechanical and chemical actions, the process efficiency of CMP also varies with the parameters involved with mechanical and chemical aspects. This chapter presents an overview of CMP technology, working principles, its recent advancement status in terms of green slurry development, abrasives development, new polishing method, research trends and challenges.
Molecular dynamic approach to predict thermo-mechanical properties of poly(butylene terephthalate)/CaCO3 nanocomposites
(2021) Seyedzavvar, Mirsadegh; Boğa, Cem; Akar, Samet; Pashmforoush, Farzad
Thermo-mechanical properties of poly(butylene terephthalate) polymer reinforced with carbonate calcium nanoparticles have been investigated using molecular dynamics simulations. Detailed analyses have been conducted on the effects of nanofiller content, at concentration levels of 0–7 wt%, on the mechanical properties of PBT, i.e. Young's modulus, Poisson's ratio and shear modulus. Thermal properties, including thermal conductivity and glass transition temperature, have been determined using Perl scripts developed based on nonequilibrium molecular dynamics and a high temperature annealing procedure, respectively. Experiments have been performed to verify the accuracy of the results of MD simulations. The CaCO3/PBT nanocomposites were synthesized using melt blending and mold injection techniques. The uniaxial tensile test, thermal conductivity, differential scanning calorimetry and x-ray diffraction spectroscopy measurements were conducted to quantify the thermo-mechanical properties of such nanocomposites experimentally. The results showed significant improvements in the mechanical properties by addition of CaCO3 nanoparticles due to strong binding between rigid particles and PBT polymer and high nucleation effects of nanoparticles on the matrix. Thermal conductivity and glass transition temperature of nanocomposites represented a consistent increase with the ratio of CaCO3 nanoparticles up to 5 wt% with an enhancement of 38% and 36% with respect to that of pure PBT, respectively. © 2021 Elsevier Ltd
MEMS Malzeme karakterizasyonu için bütünleşik bir elektrostatik mikro bükülme test yapısı tasarımı ve gerçekleştirilmesi
(Çankaya Üniversitesi, 2012) Yıldırım, Ender; Akın, Tayfun; Arıkan, M. A. Sahir
Mikro elektromekanik sistemlerde kullanılan malzemelerin mekanik özelliklerinin, üretim yöntemleri nedeniyle, mikro boyuttaki test yapılarıyla tespit edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, eyleyici, test numunesi ve ölçüm skalası tek bir yonga üzerinde bütünleşik olarak üretilmiş bir mikro bükülme test yapısı sunulmaktadır. Tüm bileşenlerin bütünleşik olarak üretilmiş olması, benzer sistemlerde gözlenen hizalama problemini ortadan kaldırmaktadır. Yapı, iki uçtan ankastre mesnetli bir test kirişinin orta noktasından tarak tipi bir elektrostatik eyleyici ile çekilmesi esasına dayanmaktadır. Bükülme miktarı, ölçüm skalası üzerinden, görüntü işleme yöntemleri kullanılarak tespit edilmektedir. Tasarlanan yapılar yalıtkan-üzeri-silisyum pullar kullanılarak üretilmiştir. Testler sonucunda, literatürde belirtilen sonuçlarla uyumlu olarak, silisyum elastik modülü 136 GPa olarak belirlenmiştir
Analysis and simplified modelling of simulation of tests for mediumduty truck collision with twin antiram bollards
(2020) Türkoğlu, Haşmet
Numerical investigation on the performance of a small scale solar chimney power plant for different geometrical parameters
(2020) Özgirgin Yapıcı, Ekin; Nsaif, Osama; Aylı, Ece
In recent decades, demand for energy has been significantly increased, and considering environmental impacts and the degrading nature of fossil fuels, clean and emission-free renewable energy production has attracted a great deal of attention. One of the most promising renewable energy sources is solar energy due to low cost and low harmful emissions, and from the 1980s, one of the most beneficial applications of solar energy is the utilization of solar chimney power plants (SCPP). A SCPP is a simple and reliable system that consists of three main components; a solar collector, a chimney (tower) and a turbine to utilize electrical energy. Recently, by the advancement in computer technology, the use of CFD methodology for studying SCPP has become an extensive, robust and powerful technique. In light of the above, in this study, numerical simulations of a SCPP through three-dimensional axisymmetric modeling is performed. A numerical model is created using CFD software, and the results are verified with an experimental study from the literature. After ensuring good agreement with the experiments, chimney's and collector's geometric parameters effects and different configurations effects on SCPP performance, simultaneously and additively is investigated. The study introduces an insight to the performance enhancement methods and finding the best configuration of a SCPP model, which will be the basis of a detailed prototyping process. Based on the numerical results, the best configuration of the SCPP has been found as the diverging chimney which enhances the generated power. The results of the study showed that the chimney height and collector radius increase has a positive effect on the power output and efficiency of the system, but when construction and material costs are also considered, each has an optimal value. The maximum impact on the performance is found to be by the chimney tower radius and the collector height and inclination are found to have optimum values considering performance. According to the obtained results, the best performance for the SCPP was obtained with 3.5 m chimney height, 30 cm tower diameter, 400 cm of collector diameter with 6 cm height and zero inclination angle. By the correct selection of the dominant performance parameter which can be done by correctly interpreting the results of this study, "the best" design of a SCPP real scale prototype considering maximum power requirement can be done. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Investigation Of Working Temperature Effect On Micro-Cogeneration Application Of Proton Exchange Membrane Fuel Cells
(2018) Budak, Yağmur; Özgirgin Yapıcı, Ekin; Devrim, Yılser
I n this study, micro-cogeneration application is used to increase the efficiency of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) systems and effect of different operation temperatures on system performance is observed. For this reason, two different PEMFC systems were comparatively studied operating at 70o C and 160o C, respectively. Micro-cogeneration system design has done considering experimentally determined current density, power and temperature values. Since the amount of heat extracted from each PEMFC system is different related to the operating temperatures, different heat transfer fluids have been used for the cooling systems. These systems are designed for utilization of electricity and hot water for Atılım University Hydrogen Energy Laboratory. Heat loss calculation is made for the laboratory and thermal energy needed for heating the laboratory is calculated. Parallel to the design calculations, simple payback times for PEMFCs with micro-cogeneration applications were determined. LT-PEMFC and HT-PEMFC systems have 402 W and 456 W thermal powers respectively and 87.4 % and 92.8 % total cogeneration efficiencies were calculated for each system respectively. For each system maximum water temperatures and flow rates are calculated as a result of micro-cogeneration application. HT-PEMFC system has found to be capable of higher amount of heating. Even LT-PEMFC system has a lower thermal power and efficiency; it is determined to be more economical and has a lower pay pack time then HT-PEMFC system. For both systems, necessary number of stacks to be used for laboratory heating is calculated as four.
Numerical Study of the Influence of Chimney Configurations in a Solar Chimney Power Plant
(2019) Nsaif, O.; Al-Rawe, M.; Özgirgin, E.; Aylı İnce, Ülkü Ece

Browse

Browsing Makine Mühendisliği Bölümü by Department "Çankaya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü"