Geri Dön

Modeling of drying in polymeric thin films

Polimerik ince filmlerde kurumanın modellenmesi

  1. Tez No: 104191
  2. Yazar: ÖMER ÖZYILDIRIM
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 97

Özet

ÖZET Bu çalışmanın amacı, kuruyan polimerik ince filmlerdeki buharlaşma olayının modellenmesidir. Polimerik ince filmlerin kuruması endüstride, membran hazırlanması, polimer kaplamalar ve yapıştırıcılar gibi birçok uygulama alanında karşılaşılan bir durumdur. Buharlaşma sırasında ısı ve kütle taşınım olayları aynı anda gerçekleşmekte ve polimer filminin kalınlığı, çözücünün filmi terk etmesinin bir sonucu olarak azalmaktadır. Çözücü, film tabakasını, hareket eden üst sınırdan terk etmektedir. Hazırlanan modelin, çözücünün polimer içindeki ikili difüzyon katsayısının derişime bağımlıüğımn yanı sıra, filmin incelmesini de dikkate alması gerekmektedir. Sonuçta elde edilen denklemler, hareketli sınır tabakaya sahip, lineer olmayan parabolik kısmi diferansiyel denklemlerdir ve sayısal çözüm gerektirmektedir. Çözüm yöntemi, değişken difüzyon katsayısını ve hareketli sınır tabakadaki sınır şartı düzgün bir şekilde hesaplayabilmelidir. Lineer olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin çözümünde en sık kullanılan teknik, lineer olmayan terimleri bir dizi lineer fonksiyona dönüştüren lineerleştirme tekniğidir. Elde edilen denklem dizisi, tekrarlı bir algoritma içinde kullanılır ve, değerler önceden tespit edilen bir toleransta yakmsayana kadar hesaplama sürer. Hareketli sınırı düzgün hesaplayabilmek için, sınırın hareketi izlenmeli ya da sınır, uygun bir değişken dönüşümü ile, belirli bir noktada sabitlenmelidir. Bu çalışmada, sınırın sabitlenmesi sonucunda ortaya çıkan denklemler problemi sayısal çözüm açısından daha karmaşık bir hale getirdiğinden, sınır hareketinin izlenmesi yöntemi kullanılmıştır. Model sonuçlan literatürden derlenen deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Kısa zaman aralıkları için kabul edilebilir sonuçlar elde edilmiştir. Sistemi tanımlayan parametrelerin daha hassas hesaplanması, sayısal çözümün hassasiyetini de arttıracaktır. xı

Özet (Çeviri)

SUMMARY The objective of this thesis is to model the evaporation process during drying of polymeric thin films, which has a wide range of applications in the industry such as membrane preparation, polymeric coatings and adhesives. During the evaporation process, simultaneous heat and mass transfer occurs and the film thickness decreases due to the solvent loss through the moving upper boundary of the film. Therefore, the model must take the film shrinkage into account, as well as the concentration dependence of the binary diffusion coefficient of the solvent in the polymer. The final equations are highly nonlinear parabolic partial differential equations with a moving boundary, and therefore must be solved numerically. The numerical solution procedure should be able to handle the variable diffusion coefficient and the boundary condition at the moving boundary in a correct manner. The most widely used technique for the solution of the nonlinear partial differential equations is linearization, which depends on expanding the nonlinear terms into a sequence of linear functions. The sequence of functions is used in an iterative algorithm and the iteration continues until the values satisfy a predetermined tolerance. To handle the moving boundary; either the boundary movement must be tracked inside space domain (front tracking technique), or the boundary must be fixed in a specific point in the space domain by a suitable coordinate transformation (front fixing technique). In this thesis front tracking technique has been utilized due to the reason that the front fixing technique results in more complex equations. The model results are compared with the experimental results collected from the literature. Comparison of the model predictions with the experimental data indicated reasonable agreement at early and intermediate time values.

Benzer Tezler

  1. Enhancement of dispenser cathode fabrication with pre – design activation simulations and polymer doping

    Polimer katkılandırma ve ön aktivasyon tasarımı benzetim çalışmaları ile dispenser katotların üretim süreçlerinin geliştirilmesi

    NERGİS YILDIZ ANGIN ATMACA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU

  2. Akışkan yatak kurutma sisteminde hesaplamalı akış dinamiği analizleri

    Computational fluid dynamics analysis for a fluidized bed dryer system

    ALPER DOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM ŞENTÜRK LÜLE

  3. Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi ile tufalden demir esaslı kompozit (Mo2FeB2-Fe) üretimi

    Production of iron based composite (Mo2FeB2-Fe) from scale by self propagating high temperature synthesis

    BUSE YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN

  4. Effects of liposome encapsulation, spray drying, and ascorbic acid presence on color stability of black carrot anthocyanins

    Lipozom enkapsülasyonu, püskürtmeli kurutma ve askorbik asit varlığının kara havuç antosiyaninlerinin renk stabilitesine etkisi

    BURCU GÜLDİKEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DİLEK BOYACIOĞLU

  5. Optimization of drying process of plastic granules based on stochastic method with neuro regression approach

    Nöro regresyon yaklaşımı ile stokastik metot tabanlı plastik granüllerin kurutma prosesi optimizasyonu

    MUSTAFA DİNÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LEVENT AYDIN