Dairesel kesitli plastik borular içinde buz yoğunluğunda küre-su karışım akışının incelenmesi
Investigation of spheres at ice density and water mixture flow in circular cross-section plastic pipes
- Tez No: 139778
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL TEKE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı Proses Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 197
Özet
ÖZET Soğutma sistemlerinde buz kullanımı çok yeni ve gelişmekte olan bir teknolojidir. Buz-su karışımı kullanılan sistemlerde buzun gizli ısısından yararlanılır. Böylece aynı kütlesel debi ile daha fazla soğutma yapılır veya sabit soğutma yükü için daha az kütlesel debi ve daha küçük boru çaplan gerekeceğinden soğutma işlemi daha ekonomik olur. Soğutma sistemlerinde buz kullanımına yönelik çalışmaların hepsinde buz-su çamuru kullamlmış olup, akış parametreleri çamur akış özelliklerine göre belirlenmiştir. Bu çalışma ile gerçekleştirilen, soğutma sistemlerinde küresel buz kapsüllerinin kullanımı başlangıç niteliğinde olup, akış parametreleri ise çamur akışından farklıdır. İlk olarak buz-su kanşımının kullanıldığı alanlar, akış tipleri ve özellikleri üzerinde durulmuştur. Buz-su çamuru kullanılan sistemlerde karşılaşılan problemler açıklanarak, soğutma sistemlerinde buz kapsülleri kullanrrmnda sağlanacak yararlardan bahsedilmiştir. Kapsüllü akışlarla ilgili yapılmış çalışmaların bir özeti ve değerlendirilmesi sunulmuş, yoğunluğu sudan az olan küresel kapsül trenlerinin akışı ile ilgili bir çalışmaya rastlanmamıştır. Deney tesisatı kurulmadan önce 2 ön deney gerçeMeştirilmiş, bu deneylerde polietilen boncuklar kullamlmıştır (boru ve kapsül çapı çok küçük seçilmiştir). Ön deneylerde yapılan hesaplar ve alman kararlar doğrultusunda, kapsüllü akışta basınç düşüşü değerlerinin hassas bir şekilde ölçülebildiği, gerçekteki şartlara benzer akış şartlarının sağlandığı bir deney tesisatı kurulmuştur. Deney tesisatım oluşturan kısımlar, kullanılan ölçüm cihazları ve malzemelerin özellikleri verildikten sonra karşılaşılan güçlükler ve çözüm yöntemleri üzerinde durulmuştur. Deneylerde, gerçeğe uygun olması bakımından buz yoğunluğuna yakın yoğunluğa sahip polipropilen malzemeden (870 kg/m3) özel olarak hazırlanmış küresel kapsüller kullamlmıştır. d/D oram 0.8 alınarak, değişik akış şartlarında (su hıza, dmamik kapsül konsantrasyonu), yatay borular içinde kapsüllü akışta meydana gelen basmç düşüşleri ölçülmüştür. Tesisat üzerindeki pleksiglas borular sayesinde, kapsül hareketleri gözlenmiş, kapsül hareket mekanizması ve akış rejimleri deney sonuçlarına göre tespit edilmiştir. Akışa ait parametreler ve hesap yöntemleri belirlenmiştir. Basınç düşüşü ölçüm bölgesine yerleştirilen sensörlerden alman sinyal değerleri, bilgisayar programı ile değerlendirilmiş, treni oluşturan kapsüllerin gerçek hızlan ve kapsüller arası mesafeler hassas bir şekilde bulunmuştur. Basmç düşüşü ölçümlerinde kullanılan fark basmç transmitterinin ürettiği analog sinyal değerleri bir otomasyon programı ile dijital bilgiye çevrilmiştir. Darcy- Weisbach eşitliği temel alınarak, deneysel bulgulara dayalı yeni bir basmç düşüşü ifadesi geHştirilmiştir. Hesaplanan basmç düşüşleri ile deneysel olarak bulunan basmç düşüşleri arasında %3.37'lik sapma bulunmuştur (2.5xl04
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The usage of ice in cooling systems is a recent and developing technology. Systems using a mixture of ice and water make use of the latent heat of ice. So, more cooling with less mass flow rate is achieved or the cooling process becomes more economical as the constant load of cooling requires less mass and smaller pipe diameters. In all the studies concerning ice usage in cooling systems, ice- water slurry has been used, and flow parameters have been determined according to the flow characteristics of the slurry. The usage of spherical ice capsules in cooling systems, which we have achieved in this study, is at beginning level, and flow parameters differ from slurry flow. Initially, we have mentioned the fields utilizing ice-water mixture, flow types and characteristics. Problems noted in systems using ice-water slurry have been described, and benefits of using ice capsules in cooling systems have been mentioned. A summary of studies on flows with capsules has been included. No study regarding the flow of capsule trains with densities less than water has been noted. 2 pre-experiments have been conducted before preparing the experimental setup, and polyethylene beads have been used during these experiments (very small values have been selected for pipe and capsule diameters). In accordance with the calculations and decisions made during the pre-experiments, the experimental setup allows for accurate measurement of pressure drops during flow with capsules, and flow conditions similar to realistic flow conditions. After defining the parts of the experimental setup, measurement devices used and characteristics of materials, noted difficulties and solution methods have been mentioned. During the experiments, specially prepared spherical capsules made of polypropylene material (870 kg/m3) with density close to the density of ice have been used for realism. d/D ratio has been selected as 0.8, and pressure drops in horizontal pipes in flow with capsules have been measured under variable flow conditions (velocity of water, dynamic capsule concentration). Thanks to the plexiglas pipes on the setup, capsule movements have been monitored and movement mechanism of capsules and flow regimes have been determined in accordance with the results of experiments. Parameters and calculation methods related to the flow have been determined. Signal values from sensors placed in pressure drop measurement area have been evaluated with a computer program and actual velocities of capsules forming the train and distances between capsules have been accurately determined. Analogous signal values produced by the differential pressure transmitter used in the measurement of pressure drops have been converted into digital data by an automation program. A new, experiment based statement for pressure drop has been developed based on Darcy-Weisbach equation. An average deviation of 3.37% has been noted between calculated pressure drops and experimental results of pressure drops (for 2.5x1 04
Benzer Tezler
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Betonarme kirişlerin içerisinden geçen tesisat borularının eğilme dayanımına etkisi
The effect of fitting pipes through inside reinforced beams under flexural strength
EMRE KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İnşaat MühendisliğiErzincan Binali Yıldırım Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ATİLA KUMBASAROĞLU
- Atık ısı kaynaklı ORÇ sisteminde kullanılan ısı değiştiricilerin tasarımı
Design of heat exchangers used in waste heat source ORC system
MUSTAFA BOZDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER KAŞKA
- Birden fazla delikli dairesel kesitli türbülatörlerin ısıl performans parametrelerinin araştırılması
Investigation of thermal performance parameters of multi-hole circular section turbulators
EMRE YARDIMCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Otomotiv MühendisliğiBatman ÜniversitesiOtomotiv Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADEM YILMAZ
- Eğilme etkisi altında çelik boru kiriş ve kolonun kaynaklı kurtağzı birleşiminde dönme kapasitesinin incelenmesi
Investigation of the rotation capacity on welded plunge cutting connection of steel circular hollow section (CHS) beam and column under bending
DENİZ BAYRAKTAR
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ AY