Mathematical modeling of gas-fired combi boilers
Gaz yakıtlı kombi cihazlarının matematiksel modellemesi
- Tez No: 1017944
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ANIL BAŞARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Teknolojinin ve hükümetlerin zorlu talepleri, su ısıtma sektörünü sürekli olarak şekillendirmektedir; bu da yeni yüksek verimli kombiler içeren geniş bir ürün portföyünün ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada hem merkezi ısıtma hem de kullanım sıcak suyu ısıtması için kullanılan çift fonksiyonlu ısıtma cihazlarının matematiksel modellemesi hem kararlı durum (steady-state), hem de kararsız durum (transient) için yapılmıştır. Kararlı durum analizlerinde LMTD ve e-NTU teknikleri kullanılmış, farklı Nusselt sayısı korelasyonlarının modele olan etkileri araştırılmıştır. Kararsız durum analizlerinde ise sistemin ısı transferi davranışını modelleyen 5 farklı kısmi diferansiyel denklem sonlu farklar metoduyla ayrıklaştırılarak çözülmüş, sonuçlar MATLAB programı ile hazırlanan bir arayüz aracılığıyla izlenmiştir. Bu matematiksel model fiziksel kombi sisteminin iki farklı dijital ikizinin oluşturulmasını sağlamıştır. Ayrıca çalışmada modele Oransal İntegral Türevsel Denetleyici (Proportional Integrative Derivative, PID) ve Model Öngörülü Kontrol (Model Predictive Control, MPC) olmak üzere iki farklı kontrol algoritması entegre edilmiş, bu algoritmalar optimize edilerek performansları karşılaştırılmıştır. Geliştirilen matematiksel model deneysel olarak doğrulanmıştır. Doğrulama çalışması sonucunda toplam ısı transferi sapması kararlı durum için %1.64, kararsız durum için %0.7 olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
The demanding demands of technology and governments are constantly shaping the water heating sector, resulting in a broad product portfolio of new, high-efficiency combi boilers. In this study, mathematical modeling of dual-function heating devices used for both central heating and domestic hot water heating was performed for both steady-state and transient conditions. LMTD and e-NTU techniques were used in the steady-state analyses, and the effects of different Nusselt number correlations on the model were investigated. In the transient analyses, five different partial differential equations modeling the heat transfer behavior of the system were discretized and solved using the finite differences method. The results were monitored through an interface developed in MATLAB. This mathematical model enabled the creation of two different digital twins of the physical combi boiler system. Furthermore, two different control algorithms, Proportional Integrative Derivative Control and Model Predictive Control, were integrated into the model, and these algorithms were optimized, and their performances were compared. The developed mathematical model was validated experimentally. As a result of the validation study, the total heat transfer deviation was calculated as 1.64% for the steady state and 0.7% for the unsteady state.
Benzer Tezler
- Modelling and optimization of different hydraulic schemes of a heating appliance for domestic hot water (DHW) comfort and efficiency
Sıcak kullanım suyu (SKS) konforu ve verimliliği için bir ısıtma cihazının değişik hidrolik sistemlerinin modellenmesi ve optimizasyonu
AYŞE UĞURCAN ATMACA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTUNÇ EREK
- Modeling of multi-phase combustion processes
Çok fazlı yanma olaylarının modellenmesi
RAMZİ (REMZİ) JUDEH (ŞAHİN)
- Bilgisayarlı görü teknikleriyle kömür yakıtlı kazanlardaki yanma veriminin tahmini
Estimation of combustion efficiency in coal fired boilers with computer vision techniques
SEDAT GOLGİYAZ
Doktora
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİnönü ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED FATİH TALU
- Sanayi kaynaklı hava kirliliğinde modellerin kullanımının karar verme sürecindeki rolü
The role of models in terms of decision making in industry based air pollution
EZGİ ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ALP
- Elektrik üreticileri perspektifinden uzun dönem elektrik üretimi yatırımlarının planlanmasına yönelik bir karar destek modeli
A decision support model for long-term investment planning of electricity generation from the perspective of generation companies
BERNA TEKTAŞ SİVRİKAYA
Doktora
Türkçe
2016
Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN ÇEBİ