Ekspander ve kompresör takviyeli iki kademeli soğutma çevriminin enerji ve ekserji analizi
Energy and exergy analysis of a two-stage cooling cycle with expander and compressor reinforcement
- Tez No: 1001231
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖNDER KAŞKA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada düşük sıcaklık soğutma uygulamaları (derin dondurucu gibi) için kullanılan kademeli soğutma çevrimine, ekspander ve kompresörden oluşan basınç yükseltici ile aşırı soğutmayı artıran bir ısı değiştiricinin dahil edilmesi ile daha etkin bir sistem olup olmayacağı araştırılmıştır. Araştırmalar termodinamiğin 1. ve 2. yasası çerçevesinde yapılmıştır. İlk olarak iki kademeli temel çevrimin 1. ve 2. yasa analizleri yapıldı. Daha sonra temel çevrime aşırı soğutma ısı değiştiricisi ile basınç yükseltici eklenmesi ile oluşan yeni çevrimin 1. ve 2. yasa analizleri yapıldı. 1. yasa açısından etkinlik katsayısındaki iyileştirmeler gösterge olurken, ekserji analiz açısından yok olan ekserjideki azalmalar ve 2. yasa verimindeki artış gösterge olmuştur. Analizlerde soğutucu akışkan olarak R290, R32, R407C ve R410A kullanılmıştır. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, sistemde en yüksek soğutma performans katsayısına ulaşan ve aynı zamanda en düşük toplam ekserji yıkımını sağlayan soğutucu akışkanın R290 olduğu belirlenmiştir. Çevrim elemanları incelendiğinde, en yüksek ekserji yıkımının yoğuşturucuda meydana geldiği tespit edilmiştir. Yoğuşturucu ve buharlaştırıcı sıcaklıklarının azalmasıyla birlikte, sistemin ikinci yasa veriminde artış gözlenmiştir. Belirlenen referans sıcaklık ve basınç koşullarında, 45 °C yoğuşturucu sıcaklığı ve −35 °C buharlaştırıcı sıcaklığında, yeni çevrimin temel iki kademeli soğutma çevrimine kıyasla soğutma performans katsayısında %13,75 oranında bir iyileşme sağladığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, it was investigated whether a more efficient system could be achieved by integrating a pressure-boosting unit consisting of an expander and a compressor, along with a heat exchanger that enhances subcooling, into a cascaded refrigeration cycle used for low-temperature refrigeration applications such as deep freezers. The analyses were conducted within the framework of the first and second laws of thermodynamics. First, the first- and second-law analyses of the conventional two-stage refrigeration cycle were performed. Subsequently, the first- and second-law analyses of the newly proposed cycle, obtained by adding a subcooling heat exchanger and a pressure booster to the base cycle, were carried out. Improvements in the coefficient of performance were considered as indicators from the first-law perspective, while reductions in exergy destruction and increases in second-law efficiency were used as indicators from the exergy analysis viewpoint. R290, R32, R407C, and R410A were employed as refrigerants in the analyses. The results showed that R290 achieved the highest coefficient of performance while simultaneously yielding the lowest total exergy destruction among the refrigerants considered. An examination of the system components revealed that the highest exergy destruction occurred in the condenser. Moreover, an increase in the second-law efficiency of the system was observed as the condenser and evaporator temperatures decreased. Under the specified reference temperature and pressure conditions, at a condenser temperature of 45 °C and an evaporator temperature of −35 °C, the proposed cycle provided a 13.75% improvement in the coefficient of performance compared to the conventional two-stage refrigeration cycle.
Benzer Tezler
- Design, production and testing of a micro scale ORC
Mikro skala organik rankine çevrimi sistemi tasarımı, üretimi ve testi
BERKHAN BAYRAKTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. HASAN BEDİR
PROF. GÜNAY ANLAŞ
- Çift kademeli CO2' li soğutma sistemlerinde genleşme türbini kullanımının enerji potansiyeline etkisi
Effect of usage of expander to energy potential at two stages CO2 refrigeration systems
ABDULLAH ALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİLMİ CENK BAYRAKÇI
- Türkiye'nin farklı iklim bölgeleri için güneş ve genleştirici-kompresör destekli iki kaynaklı ısıtma çevriminin uygulanabilirliğinin araştırılması
Investigation of performance of a solar and expander-compressor enhanced dual-source heat pump for different climate zones of Turkey
MEHMET CAN TOPAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiTarsus ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TAHİR ERDİNÇ
- Kompresör-genişletici destekli aşırı soğutmalı soğutma sisteminin ekserji analizi
Exergy analysis of compressor-expander assisted subcooling refrigeration system
YAĞMUR DİKİCİLER DÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTarsus ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TAHİR ERDİNÇ
- Doğal gaz basınç düşürme istasyonlarında enerji geri kazanımında turbo gaz genleştirici kullanımı ve teknik analizi
Usage of turbo expander and technical analysis in energy recovery at naturel gas pressure reduction stations
TUĞRUL ÜÇOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN ERBAŞ