Bir ev tipi indüksiyonlu ocağın soğutma siteminin deneysel ve sayısal yöntemlerle tasarımı
Design of the cooling system of a household induction cooktop using experimental and numerical methods
- Tez No: 1004064
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇİSİL TİMURALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, indüksiyonlu ocaklarda elektronik bileşenlerin güvenli ve verimli çalışması için soğutma sistemleri deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmiştir. Fan–ısı yutucu kombinasyonlarının hava akışı ve ısıl performansa etkileri değerlendirilmiş, DOE destekli deneyler ANOVA ve Pareto analizleriyle yorumlanarak en baskın etkinin ısı yutucu konumlandırması olduğu belirlenmiştir. Yapılan belirsizlik analizi ise deneysel sonuçların %8,55 bağıl belirsizlikle güvenilir olduğunu göstermiştir. Sayısal bölümde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak akış ve ısı transferi analizleri gerçekleştirilmiştir. FloEFD yazılımında geliştirilen modellerde fan, üretici tarafından sağlanan P–Q eğrisi ile temsil edilmiş ve k–ε türbülans modeli kullanılarak çözüm yapılmıştır. Sayısal ve deneysel veriler karşılaştırıldığında güçlü bir uyum sağlanmış, Z-skoru analizleri farkların belirsizlik sınırları içerisinde kaldığını göstermiştir. Isıl analizlerde, farklı ısı yutucu tiplerinin IGBT modüllerinin yüzey sıcaklıklarını farklı seviyelerde düşürdüğü görülmüş, tüm konfigürasyonlarda sıcaklık değerlerinin güç elektroniğinde güvenli kabul edilen 125–150 °C sınırlarının altında olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar, indüksiyonlu ocakların termal tasarımında ısı yutucu geometrisinin, konumlandırmasının ve entegrasyonunun kritik öneme sahip olduğunu göstermiştir. Ayrıca deneysel ve sayısal yöntemlerin birlikte kullanılması, benzer güç elektroniği içeren ev aletleri için uygulanabilir ve güvenilir bir tasarım metodolojisi sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the cooling systems of induction cooktops, which are essential for ensuring the safe and efficient operation of electronic components, were comprehensively investigated. The primary aim of the study was to evaluate the effects of fan–heatsink combinations on airflow and thermal performance through both experimental and numerical methods, and to define the optimal design criteria. In the experimental part, different types of heatsinks were tested, and airflow velocities were measured using an anemometer. The measurement procedure was optimized through a Design of Experiments (DoE) approach. The results were analyzed using ANOVA and Pareto charts, revealing that the dominant factor affecting airflow was the heatsink position. Furthermore, an uncertainty analysis was conducted, confirming the reliability of the experimental data with a relative uncertainty level of 8.55%. In the numerical part, Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations were carried out to analyze the airflow and heat transfer characteristics. The models were developed using FloEFD software, where the fan was represented by its manufacturer-provided P–Q curve, and the k–ε turbulence model was applied. A strong agreement was found between experimental and numerical results, as Z-score analysis showed that the deviations were within the uncertainty limits. Thermal analyses demonstrated that different heatsink types reduced the surface temperatures of IGBT modules to varying extents, while all configurations maintained the temperatures below the critical range of 125–150 °C, which is considered safe for power electronic components. The results showed that heatsink geometry, positioning, and integration are critical in the thermal design of induction cooktops. Moreover, combining experimental and numerical approaches offers a reliable methodology applicable to other power-electronics-based household appliances
Benzer Tezler
- Sonlu elemanlar yöntemi ile ev tipi endüksiyon ocak bobininin analizi
Finite element analyse of a domestic induction cooker bobbin
HAKAN SÜLEYMAN YARDİBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Ev tipi indüksiyonlu ocak bobinlerinin tasarımı ve homojen pişirme parametrelerinin incelenmesi
Design of household induction cooker coils and examination of homogeneous cooking parameters
ALİ BUĞRA BUĞDAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİN ÖZÇIRA ÖZKILIÇ
- İndüksiyonlu ocak için yüksek verimli rezonans evirici tasarımı
Design of a high efficiency resonant inverter for induction cooker
KEMAL KALAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DENİZ YILDIRIM
- İndüksiyonlu ocak uygulamaları için geniş yumuşak anahtarlama aralığına sahip kısmi rezonanslı inverter tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of wide soft switching range quasi resonant inverter for induction cooker applications
AZAT ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM AKBOY
- Türk kahvesi pişirme sürecinde ısı yayılımı modellemesi ve sıcaklık kestirimi
Modeling of heat dissipation and temperature estimation in Turkish coffee cooking process
ARDA DÖNERKAYALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKER TÜRKER