Fabrication and modelling of optimum YBCO bulk superconductors by controlling volumetric growth sectors using top and internal multi-seeded melt growth (TI-MSMG) method
Üstten ve içten çoklu-çekirdeklemeli erime büyütme (TI-MSMG) yöntemi ile hacimsel büyüme sektörlerinin kontrolü yoluyla optimum YBCO külçe süperiletkenlerin üretimi ve modellenmesi
- Tez No: 1013124
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK KEMAL ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, özgün Üstten ve İçten Çoklu-Çekirdeklemeli Erime Büyütme (TI-MSMG) yöntemiyle dikdörtgen YBCO külçe süperiletkenlerin (51,2 × 17,4 × 9,3 mm³) üretim optimizasyonunu kapsamaktadır. Deneysel incelenen iç çekirdek derinlikleri (h = 0, 2, 4 ve 6 mm) arasında h = 2 mm'nin optimum olduğu belirlenmiş; bu derinlikte 30,10 N ve -20,10 N tepe kaldırma ve kılavuzlama kuvvetleri ölçülmüştür. Bulgular, tane sınırlarını (GBs) 1B çizgiler kabul eden ve yerleşim etkilerini kritik akım yoğunluğu (𝐽𝑐0) üzerinden hesaplayan 2D H-formülasyonu ile simüle edilmiştir. IT-MS yöntemiyle büyütülen 60 × 20 × 13 mm³ YBCO külçelerine dayanan ikinci model, literatür ve tez verileriyle doğrulanmıştır. Model, GBs'yi düşük kritik akım yoğunluğuna (𝐽𝑐0,𝐺𝐵) sahip 2B bölgeler olarak ele almakta; 𝐽𝑐0,𝐺𝐵, iç çekirdek derinliği (h) ve üst çekirdek ayrılma mesafesi (d) arasında matematiksel ilişki kurmaktadır. Doğrulama sonrası, h ve d parametrelerinin performansa etkisi sistematik incelenmiştir. Sayısal sonuçlar, h = 2 mm ve d = 5 mm değerlerinde kaldırma kuvveti ile kalkanlama alanının sırasıyla 131,00 N ve 224,00 mT'ye ulaştığını göstermiştir. Bu bulgular; maglev, SMES ve yüksek güçlü motorlar gibi yeni nesil yüksek sıcaklık süperiletken sistemlerinde daha verimli ve özgün tasarımların gerçekleştirilmesi açısından kritik önemdedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the optimization of rectangular YBCO bulk superconductors (51,2 × 17,4 × 9,3 mm³) using the novel Top and Internal Multi-seeded Melt Growth (TI- MSMG) method. By experimentally varying the internal seed depth (ℎ = 0,2,4 and 6 mm), ℎ = 2 mm awas identified as the optimal depth, yielding peak levitation and guidance forces of 30.10 N and −20.10 N, respectively. These results were simulated using a 2D H- formulation model that treats grain boundaries (GBs) as 1D lines and adjusts current density (𝐽𝑐0) based on seed placement. A second model, focusing on Inner-Top Multi-Seeding (IT- MS) YBCO bulks (60 × 20 × 13 mm³), was validated using experimental data from both this thesis and the literature. This model treats GBs as 2D reduced current density regions (𝐽𝑐0,𝐺𝐵), establishing a mathematical relationship between 𝐽𝑐0,𝐺𝐵 , internal seed depth (ℎ) and top-seed-separation distance (𝑑). Parametric studies revealed that ℎ = 2 mm and 𝑑 = 5 mm significantly enhance performance, reaching a levitation force of 131.00 N and a magnetic shielding field of 224.00 mT. These findings are critical for designing next-generation high- temperature superconducting systems, including maglev, SMES, and high-power motors.
Benzer Tezler
- Investigation of single step sintering and performance of planar and wavy single chamber solid oxide fuel cells
Başlık çevirisi yok
YUNUS SAYAN
- Development of molecularly imprinted hydrogels for drug release systems
İlaç salınım sistemleri için moleküler baskılanmış hidrojellerin geliştirilmesi
DİLEK DALGAKIRAN
Doktora
İngilizce
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Biomimetic approaches for the fabrication of hollow fiber nanofiltration membranes
Biyomimetik yaklaşımlarla içi boşluklu nanofiltrasyon membran üretimi
REYHAN ŞENGÜR TAŞDEMİR
Doktora
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Integration of silicon nanowires with 3D devices: Fabrication and modeling
Başlık çevirisi yok
MOHAMMAD NASR ESFAHANI
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURHANETTİN ERDEM ALACA
- Modeling and simulation of PDMS micropillars for microfluidic viscometer applications
Mikroakışkan viskozimetre uygulamaları için PDMS mikropillar modellenmesi ve simülasyonu
AYŞENUR ESER
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM YALÇIN