Makine Mühendisliği Bölümü

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

Browse

Now showing 1 - 8 of 8

Citation - WoS: 2
Citation - Scopus: 2
Analysis of Heat Transfer Enhancement in Tubes With Capsule Dimpled Surfaces and Al2o3-Water Nanofluid
(Turkish Soc thermal Sciences Technology, 2022) Ibrahim, Mahmoud Awni A. Haj; Turkoglu, Hasmet; Yapici, Ekin Ozgirgin
This study aims to numerically investigate and evaluate the enhancement of heat transfer by new capsule dimples on tube surfaces for flow of water and Al2O3-water nanofluid with different concentrations, under uniform surface heat flux. The originality of this work lies in combining two passive heat transfer enhancement methods such as geometrical improvements and nanofluids together. Capsule dimples with different depths were considered. Al2O3- water nanofluid was modeled as a single-phase flow based on the mixture properties. The effects of dimple depth and nanoparticle concentrations on Nusselt number, friction factor and performance evaluation criteria (PEC) were studied. Numerical computations were performed using ANSYS Fluent commercial software for 2000-14000 Reynolds number range. It was found that when laminar, transient and fully developed turbulent flow cases are considered, increase in the dimple depth increases the Nusselt number and friction factor for both pure water and Al2O3-water nanofluids cases. Also, the friction factor increases as dimple depth increases. Results show that increase in PEC is more pronounced in the laminar region than in the transition region, it starts to decrease for turbulent flows. For nanofluid, PEC values are considerably higher than pure water cases. The variation of PEC for capsule dimpled tubes are dependent on flow regimes and dimple depths. Increasing the nano particle volume concentration and dimple depth in laminar flows increase the PEC significantly.
Dikdörtgen Kesitli Kanatçıkların Isı Transferine Olan Etkisi: Derleme Makalesi
(2018) Aylı, Ece; İnce, Ender
Birçok mühendislik probleminde ısı transferi oranları önemli bir etkiye sahiptir. Otomotiv, havalandırma, elektronik soğutma, hava aracı gibi birçok endüstriyel uygulama alanında ısı artımı, ekipmanlarda fazla ısınmaya neden olarak sistem hatalarına, kısa makine ömrüne, güvenilirliğin düşmesine ve bakım ihtiyacının artmasına neden olmaktadır. Bu tip problemlerin önüne geçilmesinde pasif soğutma teknikleri sıklıkla kullanılmaktadır. Bu derleme makalesinde yüksek verim ve düşük maliyet ile ısı transferi iyileştirmesi sağlayan pasif soğutma tekniklerinden olan dikdörtgen kanatçıklar araştırılmıştır. Ayrıca dikdörtgen kanatçıkların eğimli, delikli, aralıklı, hizalı ve kaydırılmış olarak kullanılmasının ısı transferine olan etkilerinin araştırıldığı birçok makale de özetlenmiştir. Kanatçıklı yapılar ile ısı transferini arttırmak için tasarımcılar, kanatçık uzunluğu, kanatçık şekli, kanatçık genişliği, kanatçık sayısı, kanatçıklar arası mesafeler gibi birçok parametreyi optimize etmek mecburiyetindedir. Bu optimizasyon sürecinde deneyim sahibi olmayan bir tasarımcı, ısı transferini arttırmak yerine, tasarladığı kanatçıklı yapı ile gelen havanın ısınan hava ile karışmasını engelleyip ısı transferi üzerinde tam tersi etki yaratabilmektedir. Bu derleme makalesi ıs transferiini dikdörtgen kanatçık kullanarak maksimize etmek isteyen tasarımcılar için bir rehber niteliğindedir ve literatürde bu konu ile yapılmış geniş bir spektrumu taramaktadır.
Irak’ta Parabolik Oluk Tipi Güneş Kollektörlü Hibrit Buhar Santralinin Termodinamik Analizi ve Simülasyonu
(2019) Attwanı, Anwer Hamed Salih Al; Yapıcı, Ekin Özgirgin
Pek çok ülkede elektrik üretimi çevre için zararlı olmalarına rağmen, büyük oranda fosil yakıtla çalışan termik santrallarla yapılmaktadır. Güneş enerjisinin bu halihazırdaki termik santrallarla entege edilmesi sureti ile hibrit şeklilde enerji üretimi birçok açıdan oldukça akılcı ve ekonomiktir. Bu çalışmada parabolik oluk tipi güneş kollektörlü hibrit buhar santralinin termodinamik analizi yapılmıştır. Tasarım süreci, solar kollektörlerde kullanılacak sıvının seçimini, kollektör sahasının ölçüleri ve kullanılacak kollektör sayısının tayinini, kollektör ve buhar santralını bağlayan ısı eşanjörünün ön tasarımını ve son olarak da hibrit sistemin termal analizini içermektedir. Nümerik modelin doğrulanmasının ardından buhar santralı ve hibrit santralın simülasyonları yapılmış, güç artışı, verim iyileşmesi, yakıt tasarrufu ve çevresel etkiler incelenmiştir. Ayrıca güneş kollektörü sahasında üretilebilecek ekstra enerji miktarları hesaplanmış ve faydalı enerji, ısı kaybı faktörü, solar akışkan sıcaklıkları, cam ve soğurucu boru sıcaklıkları hesaplanmış ve birbirleri ile kıyaslanmıştır. Son olarak basit ekonomik analiz yapılmış, seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE) hesaplanmış ve hibrit santralın ekonomik açıdan da avantajlı olduğuna dikkat çekilmiştir. Çalışma, hibrit sistemin daha güvenilir, daha yüksek verimli olduğuna dikkat çekmektedir. Verim artışı, güç artışı, yakıt tasarrufu ve azalan su kullanımı miktarları hesaplanmış ve farklı durumlar için birbiri ile kıyaslanmıştır. Güneş sahasının santrala entegrasyonun da bu parametreler üstünde oldukça önemli bir rol oynadığı ispatlanmıştır.
Kesici Takım Geometrisinin Ti-6al-4v’nin İşlenmesi Sırasında Oluşan Tırtıklı Talaş Üzerindeki Etkisinin Sonlu Elemanlar Yöntemi ile Araştırılması
(2020) Olıaei, Samad Nadimi Bavil; Yılmaz, Okan Deniz
Ti-6Al-4V titanyum alaşımının işlenmesi sırasında tırtıklı talaş (serrated chip) oluşumunun modellenmesi oldukçazordur ve takım ömrünü, işlenmiş parçanın doğruluğunu ve yüzey kalitesini etkilediği için hayati öneme sahiptir.Kesici uç geometrisinin tırtıklı talaş oluşumu üzerindeki etkisi daha ileri araştırmalar gerektirirken, termalyumuşama, deformasyon yumuşaması ve hasara dayanan modeller olmak üzere bu sorunu çözmek için çeşitlimalzeme modelleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada, teğet hiperbolik (TANH) fonksiyon kullanarak deformasyonyumuşama etkisini dikkate alan modifiye edilmiş bir Johnson-Cook temel malzeme modeli ele alınmıştır. Farklıgeometrilere (talaş açısı, boşluk açısı ve kenar yarıçapı) sahip olan kesici takımların tırtıklı talaş oluşumu üzerindeetkileri modellenmiş ve analiz edilmiştir. Kesme kuvveti, talaş morfolojisi ve tırtıklı talaşın derecesi talaşlı imalatverisi olarak kullanılmıştır
Citation - Scopus: 3
Numerical Simulation and Experimental Investigation: Metal Spinning Process of Stepped Thin-Walled Cylindrical Workpiece
(Murat Yakar, 2022) Seyedzavvar, M.; Akar, S.; Abbasi, H.
Many equipment and devices utilized in the aerospace industry are formed as symmetric parts through high plastic deformation of high strength sheet metal alloys with low thickness. Considering the inherent advantages of the spinning process of simple tooling and concentrated deformation loading, this process can be considered as one of the main options in producing these thin-sectioned lightweight parts. In this study, a Finite Element (FE) model has been developed to simulate the formation of a stepped thin-walled cylindrical workpiece of AISI 316 stainless steel alloy by spinning process. The FE simulation results were employed to investigate the effects of process parameters, including feed rate of the roller and rotational velocity of the mandrel on the distribution of stress and strain in the sheet metal, wrinkling failure, and thinning of the sheet metal during deformation. Experiments were carried out using selective input parameters based on the results of FE simulations. The comparison between FE simulations and experiments revealed that the developed model could predict the thinning of the sheet metals with over 93 % accuracy. Additionally, a good agreement between the experimentally deformed sheet configurations with those resulting from finite element simulations has been observed. © Author(s) 2022.
Citation - WoS: 2
Citation - Scopus: 3
On the Stability of Inverse Dynamics Control of Flexible-Joint Parallel Manipulators in the Presence of Modeling Error and Disturbances
(Tubitak Scientific & Technological Research Council Turkey, 2019) Korkmaz, Ozan; Denizli, Mustafa Semih; Ider, Sitki Kemal
Inverse dynamics control is considered for flexible-joint parallel manipulators in order to obtain a good trajectory tracking performance in the case of modeling error and disturbances. It is known that, in the absence of modeling error and disturbance, inverse dynamics control leads to linear fourth-order error dynamics, which is asymptotically stable if the feedback gains are chosen to make the real part of the eigenvalues of the system negative. However, when there are modeling errors and disturbances, a linear time-varying error dynamics is obtained whose stability is not assured only by keeping the real parts of the frozen-time eigenvalues of the system negative. In this paper, the stability of such systems is investigated and it is proved that the linear time-varying system can be rendered stable by selecting the feedback gains such that the variation of the system becomes sufficiently slow. To illustrate the performance of the control method, deployment motion of a 3-(R) under bar PR planar parallel manipulator subject to impact is simulated. For the impact model, the impulse-momentum and the coefficient of restitution equations for the system are derived.
Strengthening Effect of Flooding in 3d Printed Porous Soft Robotics Scaffolds
(2021) Arslan, Ozan; Selvi, Özgün; Mıstıkoglu, Selçuk; Totuk, Onat
This study aims to design and 3D print porous elements for soft robotic applications and test the stiffness changes when the cavities are filled with liquids. When an elastic element has porous scaffolds, the stiffness can be controlled by filling the cavities with a liquid. A gyroid structure is selected for the design and evaluation of the characteristics of elements. The stiffness of the element in both non-filled and liquid-filled modes is analyzed using FEM simulation Software in two modes where simple support with central loading and compressive uniform loading. A porous test structure is created and tested in these modes for observation of the stiffness change. Employing an FDM printer in this project enabled us to make our thoughts to reality. The results show that liquid-filling can be used as a stiffening method for porous scaffolds in soft robotic applications.
Yapay Sinir Ağları İle Dikdörtgen Finlerin Nusselt Sayısı Tahminlemesi
(2019) Aylı, Ece
Pasif ısı transferi iyileştirme metodlarında ısı transferi kat sayısı ve Nusselt sayısını maximize ederken, basınç düşümünü minimize eden yaklaşımı tespit edebilmek için bir çok parametrenin optimizasyonunun yapılması gerekmektedir. Bu sebepten ötürü, deneysel ve sayısal çalışmalara bağlı olarak ampirik korelasyonlar elde edilmektedir. Bu çalışmada dikdörtgensel finlerin ısı transferi davranışı deneysel ve yapay sinir ağları metodları ile ortaya konmuştur. Yapay sinir ağları metodolojisi ile elde edilen sonuçlar korelasyon ile kıyaslanmıştır. Ayrıca, tanımlanan problem için yapay sinir ağı uygulamasında farklı eğitim algoritmalarının ve katman sayısının sonuçlar üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre YSA yöntemi, korelasyon yönteminden daha hızlı ve daha doğru sonuç vermektedir. Diğer yandan YSA yaklaşımının doğruluğunun arttırılması için uygun eğitim algoritmasının seçimi, uygun katman sayısının tespiti yani uygun mimarinin elde edilmesi önem arz etmektedir. Tanımlanan bu problem için, 10-5-1 ağına sahip Bayesian Regularization algoritması %7.6 ortalama yüzde hata ve 0.029 RMSE ile iyi senaryo olarak belirlenmiştir. Maximum ortalama hata %56.3 ile Levenberg- Marquardt algoritmasında 10-12-1 ağı ile elde edilmiştir.

Browse

Browsing Makine Mühendisliği Bölümü by Publication Index "TR-Dizin"