Yüksek performanslı oransal kontrol vanası tasarımı
High performance proportional control valve design
- Tez No: 1016518
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN KARABAY, DR. ÖĞR. ÜYESİ YAŞAR MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kontrol vanaları, Sayısal akışkanlar dinamiği, Control valves, Computational fluids dynamic
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kontrol vanaları endüstride akışkan kontrolü gerektiren proseslerde yaygın olarak kullanılan ekipmanlardır. Kontrol vanaları, prosesteki akış hacmini, farklı tahrik enstrümanlarını kullanarak (pnömatik, elektronik vs.) oransal bir akış kapasitesi kontrolü sağlar. Endüstride kullanılan (lineer, eşit yüzde ve hızlı açma olmak üzere) 3 tip oransal kontrol karakteristiği bulunmaktadır. Bu makalenin konusu olan çalışmada, akış hacminin kontrol edildiği geometride, prosesin özelliklerini (vana strok mesafesi, basınç, hız ve proses ölçüleri) girdi olarak kullanan ve data setini işleyerek istenen karakteristikte akış kapasitesi kontrolünü sağlayan bir geometri çıktısı veren matematiksel model algoritması geliştirilmiştir. Bu algoritma MATLAB yazılımı ile bir program haline getirilmiştir. Söz konusu program çıktı olarak akış hacmini kontrol edecek tapa parçasının geometrisini bir matematiksel fonksiyon olarak vermektedir. Yapılan çalışmada matematiksel model çıktısına uygun olarak geometri CAD yazılımında oluşturulmuş, HAD yazılımında analizleri ile tasarımın doğrulama çalışmaları yapılmıştır. Son olarak parça üretimi yapılarak Kontrol Vanasına montaj edilerek Cv (Akış Katsayısı) testleri deney düzeneğinde yapılmıştır. Sonuç olarak, HAD analizleri ve gerçek deneylerin ardından iki ayrı kapasite-strok eğrisi elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Ayrıca bu eğriler standart lineer kapasite eğrisi ile karşılaştırılarak çalışmanın sonuçları değerlendirilmiştir. Test verileri, analiz sonuçları ile karşılaştırıldığında kayıpların beklenen değerlerin üstünde olduğu görülmektedir. Ortaya çıkan bu farkın sebepleri araştırıldığında test düzeneğinde borulama hattının yapısından dolayı ek basınç kayıpları meydana geldiği görülmektedir. Test düzeneğinin düzeltilerek testlerin tekrarlanması önerilmektedir. Sonuç olarak bu tezde lineer glob kontrol vanasının tasarımı için bir metodoloji ortaya konulmuş ve uygulanabilirliği gösterilmektedir.
Özet (Çeviri)
Control valves are widely used equipment in industry in processes that require fluid control. Control valves provide a proportional flow capacity control of the flow volume in the process using different drive instruments (pneumatic, electronic, etc.). There are 3 types of proportional control characteristics used in industry (linear, equal percentage and fast opening). In this paper, a mathematical model algorithm has been developed that uses the process characteristics (valve stroke distance, pressure, velocity, and process dimensions) as input to the geometry in which the flow volume is controlled and processes this data set in accordance with Bernoulli's Principle to output a geometry that provides flow capacity control with the desired characteristic. This algorithm was converted into a program with MATLAB software. The program in question gives the geometry of the plug part that will control the flow volume as a mathematical function. In the study, the geometry was created in CAD software in accordance with the mathematical model output, and verification studies of the design were carried out with CFD software analysis. Finally, the part was manufactured and assembled to the Control Valve and Cv (Flow Coefficient) tests were carried out in the experimental setup. As a result, two different capacity-stroke curves were obtained and compared after CFD analysis and real experiments. In addition, the results of the study were evaluated by comparing these curves with the standard linear capacity curve. When the test data are compared with the analysis results, it is observed that the losses are higher than the expected values. Investigation of the reasons for this discrepancy reveals that additional pressure losses occur due to the structure of the piping line in the test setup. It is recommended that the test setup be improved and the tests repeated. In conclusion, this thesis presents a methodology for the design of a linear globe control valve and demonstrates its applicability.
Benzer Tezler
- Modeling and testing of a proportional wastegate for RPM regulation of a turbopump system
Turbopompa sisteminin RPM düzenlemesi için kullanılacak oransal tahliye vanasının modellenmesi ve testi
MEHMET REŞAT UFUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ÇELİK
PROF. DR. HASAN BEDİR
DOÇ. DR. ARİF KARABEYOĞLU
- A low-power capacitive integrated CMOS readout circuitry for high performance MEMS accelerometers
Yüksek performanslı MEMS ivmeölçerler için düşük güç tüketimli kapasitif tümleşik CMOS okuma devresi
OSMAN SAMET İNCEDERE
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- The speed control of induction motor with fuzzy logic based vector control used in a wind energy conversion system
Rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminde kullanılan bir asenkron motorun bulanık mantık tabanlı vektör kontrolü ile hız kontrolü
ELMIRA MOUSAREZAEE
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LALE ERGENE
- Kardiyovasküler sistemde pulsatil akışın modellenmesi ve kontrolü
Modelling and control of pulsatile flow in cardiovascular system
SERDAR YILMAZ
Doktora
Türkçe
2011
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR TOKER
PROF. DR. HERMAN SEDEF
- Pisagor bulanık benzerlik ölçüsü ve optimizasyon algoritmaları kullanarak denetleyici parametrelerinin ayarlanması
Tuning of controller parameters using Pythagorean fuzzy similarity measure and optimization algorithms
MURAT AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SERHAT CAN