Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/15956
Browse
4 results
Search Results
Master Thesis Energy, Exergy, Economic and Environmental Analysis (4E) of Reciprocating Air Compressors(2024) Udül, Nisa İrem; Yapıcı, Ekin Özgirgin; Doğan, BattalBu tez çalışmasında deneysel olarak iki tipte kompresör çeşidi kullanılmıştır. Bunlar tek kademeli 5,016 kW ve çift kademeli 11,096 kW güçteki pistonlu kompresörlerdir. Deneyler Ankara Tamsan Kompresör A.Ş. firmasında gerçekleştirilmiştir. 5 farklı ortam sıcaklığı ele alınarak her iki kompresör çeşidi için enerji, ekserji, ekonomik ve çevresel analizleri hesabı yapılmıştır. Enerji analizi ile P-v diyagramı, izentropik, politropik, izotermal ve gerçek iş hesabı ve verim hesaplanmıştır. Enerji analizinde sıcaklık arttıkça tek kademe ve çift kademeli kompresör için de gerçek işin azaldığı, politropik, izentropik ve izotermal işin arttığı, yine sıcaklık arttığı zaman tüm hal değişimlerinde verimin arttığı gözlemlenmiştir. Ekserji analizi ile, tek kademeli kompresörler düşük giriş sıcaklıklarında ekserji verimliliği açısından daha avantajlı bir haldedir, çift kademeli kompresörlerde ekserji verimliliği yüksek sıcaklıklarda artmakta ve performans farkı azalmaktadır. Ekserji yıkımı için çift kademeli kompresörlerin ekserji kaybı, tüm sıcaklık aralıklarında tek kademeli kompresöre göre daha yüksektir. Ekonomik analizlere göre çift kademeli kompresörler yüksek basınç oranlarında ve doğru ara soğutucu tasarımıyla termodinamik olarak daha verimlidir; ancak bu çalışmada kullanılan varsayımlar (motor güçleri, CRF, φ, yıllık süre vb.) altında maliyet açısından her sıcaklıkta tek kademe daha avantajlıdır. Çevresel analiz için (toplam çevresel etki öncelikli) tüm sıcaklıklarda tek kademeli kompresör çevresel açıdan daha avantajlıdır. Sürdürülebilirlik analiz için de sıcaklık arttıkça her iki kompresörde de artış gözlemleniyor, fakat tek kademe kompresör daha avantajlı olduğu gözlemleniyor. Tez kapsamında öncelikle kompresör tanımı, çeşitleri anlatılmıştır. Hesaplama kısmında teorik analiz hesabı yapılmıştır. Bu hesaplamalardaki veriler için farklı ortam sıcaklıkları baz alınmıştır. Elde edilen sonuçlar grafik ve tablo üzerinde belirtilmiştir. Tüm enerji, ekserji, ekonomik, çevresel ve sürdürülebilirlik analiz sonuçları birlikte değerlendirildiğinde, kullanılan çalışma koşulları ve varsayımlar altında tek kademeli kompresörün tüm sıcaklık aralıklarında genel olarak daha avantajlı olduğu, çift kademeli kompresörün ise yalnızca yüksek sıcaklık ve yüksek basınç oranlarında belirli termodinamik verimlilik artışları sağladığı tespit edilmiştir.Master Thesis 6 Bileşenli Rüzgar Tüneli Kuvvet Denge Sistemi Tasarımı ve Deneysel Doğrulaması(2025) Gözükara, Eyüp; İder, Sıtkı Kemal; Yapıcı, Ekin ÖzgirginAkışkanlar mekaniği, mühendislik biliminin temel bir alanı olup, birçok mühendislik ilkesinin temelini oluşturur ve akış analizleri için doğrusal olmayan ve karmaşık Navier-Stokes denklemlerinin çözülmesini gerektirir. Bu denklemlerin karmaşıklığı nedeniyle, akışkanların nesneler üzerindeki etkilerini incelemek ve bu etkileri hassas bir şekilde ölçmek için deneysel ve sayısal yöntemler büyük önem taşımaktadır. Bu alanda, üç boyutlu modellerin akış altındaki davranışlarını incelemek ve akış karakteristiğini anlamak için kontrollü bir akış ortamı sağlayan rüzgar tünelleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, rüzgar tünellerinde kullanılabilecek altı eksende kuvvet ölçümü gerçekleştirebilen bir kuvvet denge mekanizması tasarlamaktır. Bu mekanizma, ses altı rüzgar tünellerinin test bölmesine yerleştirilen modeller üzerindeki kaldırma, sürükleme ve yanal kuvvetleri, ayrıca yunuslama, yuvarlanma ve sapma momentlerini hassas bir şekilde ölçebilecektir. Tasarım sürecinde, tek eksenli ve üç eksenli yük hücreleri ile yüksek crosstalk hassasiyetine sahip Stewart Platform tipi bir denge mekanizması kullanılacaktır. Geliştirilecek deney düzeneği, üç boyutlu modellerin kaldırma, sürükleme ve yanal kuvvetlerini, bunlara ek olarak her eksendeki torkları doğru bir şekilde ölçebilecektir. Sistem oryantasyonu, bilgisayar komutları ve butonlar yardımıyla kolayca değiştirilebilecek, ölçüm verileri eş zamanlı olarak dijital ekranlara aktarılacak ve zaman bazlı olarak kaydedilecektir. Bu özellik, deney sonrasında anlamlı grafiklerin oluşturulmasını kolaylaştıracak ve bilimsel araştırmalarda kullanılan verilerin doğruluğunu artıracaktır. Bu çalışma sırasında, literatürde yer alan çeşitli kuvvet denge mekanizmaları incelenmiş ve özgün bir tasarım yaklaşımı benimsenmiştir. Stewart platformundan esinlenilmiş ancak farklı serbestlik derecesine sahip bir sistem, deney bölmesi içinde kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Bu sistem için tasarlanan kontrol algoritması, elektromekanik bileşenlerin algoritma doğrultusunda çalışmasını sağlayarak kullanıcının rüzgar tüneli içinde bulunan modelin oryantasyonunu değiştirmesine olanak tanımaktadır. Sisteme entegre edilen yük hücreleri, model üzerinde etki eden aerodinamik kuvvetlerin ölçülmesini mümkün kılmıştır. Sensör girişleri analiz edilerek anlamlı kuvvet bileşenlerine dönüştürülmüştür. Bu yöntem, kuvvet ölçümlerinin doğruluğunu garanti altına almakta ve deney sonuçlarının güvenilirliğini artırmaktadır. Çalışma sonucunda, geliştirilen sistem detaylı bir şekilde değerlendirilmiştir. Sistem doğruluğu, kapsamlı testler ve ölçümler ile incelenmiş, pozisyon kontrolü ve ölçüm hassasiyeti belirlenmiştir. Sistem, kontrol kriterleri altında sabit kalma veya hareket etme yeteneğini test etmek için birçok deneyden geçirilmiştir. Sensörlerin ve kontrol sistemlerinin kalibrasyonu, pratik uygulamalarda hata payını en aza indirmek için dikkatlice yapılmıştır.Master Thesis Nanopartiküller ve Farklı Geometrilere Sahip Kanatçıklar Kullanarak Borularda Isı Transferi İyileştirme(2025) Eğerci, Neslihan; Yapıcı, Ekin Özgirgin; Türkoğlu, HaşmetEnerji, havacılık ve otomotiv gibi sektörlerde mühendislik uygulamaları geliştirmek, ısı transfer verimliliğini artırmak için yaratıcı yöntemler gerektirir. Isı transfer yüzey alanını genişleterek, ısı eşanjörlerindeki boru kanatçıkları termal performansı artıran temel parçalardır. Ancak, tipik kanatçık tasarımlarının en iyi performansı göstermesini engelleyen birkaç kısıtlama vardır. Nanopartiküller, akışkan özelliklerini ve termal iletkenliği artırarak daha etkili ısı iletimi sağlar. Geleneksel soğutma sıvılarından daha fazla termal iletkenlik sunarak, nanofluidlerin kullanımı boru kanatçık sistemlerinde ısı transferini artırır. Bu çalışmanın amacı, farklı geometrilerde kanatçıklı bir boru tasarımı yaparak en etkili tasarımda farklı konsantrasyonlarda sabit boyutta nanoakışkanlar kullanarak ısı transferini incelemektir. Kanatçık çalışması için çeşitli konfigürasyonlar incelendi (üçgen, dikdörtgen ve daire). Üçgen kanatçıklı borunun en uygun olduğu çalışmalar sonucunda bulundu. Üçgen kanatçıklı yapıya farklı konsantrasyonlarda nano akışlar eklendi. Sonuç olarak en iyi nano akış konsantrasyonu ve geometri yapısı bulundu. En iyi nanoakış Al₂O₃-TiO₂ ve konstrasyonu %10-6' dır. En iyi geometri üçgen yapılı fin olarak bulunmuştur.Master Thesis Bükülmüş Bant Geometrisinin ve Nanoparçacıkların Tüplerde Isı Transfer Performansına Sinerjistik Etkileri(2025) Çakmak, Yılmaz Ömür; Yapıcı, Ekin Özgirgin; Aylı, Ülkü EceBorularda ısı transferini artırmak son yıllarda verimlilik açısından önemli bir konu olmuştur. Bu nedenle birçok pasif yöntem kullanılmış ve araştırmalarda yer bulmuştur. Bükülmüş bant ek parçaları bu pasif yöntemlerden biri olup borudaki akış rejimini ve hareketi değiştirerek ısı transferini artıran yapılar olarak öne çıkmaktadır. Bu parçalar akış içerisinde belirli bölgelerde girdap hareketi oluşturarak türbülans görevi görmekte ve termal sınır tabakasını bozarak ısı transfer katsayısını iyileştirmektedir. Bu çalışmada borularda kullanılan bükümlü bant geometrisinin nanopartiküllerle ısı transferi iyileştirmesine olan etkileri incelenmiştir. Temel amaç, kullanılacak sıvıya çeşitli nanopartikül konsantrasyonlarına sahip nanopartiküller eklenmesi ve sistem yapısına farklı büküm oranlarıyla eklenen bükümlü bant ek parçası ile ısı transferi iyileştirmesindeki artışı incelemek ve gözlemlemektir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları kullanılarak, bükülmüş bant geometrisine sahip boru içerisindeki nanoakışkanın ısı transferi davranışı simüle edilmiştir. Bu simülasyonlardan elde edilen sonuçlar, nanopartikül konsantrasyonunun artırılmasının ısı transfer performansını arttırdığını ve en verimli bükümlü bant ek parçası tasarımının 4 büküm oranına sahip olan tasarım olarak tasvir edildiğini göstermektedir. Al2O3-TiO2 (%10-6) nanofluidinin kullanımının sistem üzerinde oldukça olumlu bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Nusselt sayısı, sürtünme faktörü ve Performans değerlendirme kriterleri (PEC) ile ilgili karşılaştırmalar yapılmıştır.