Geri Dön

Eşzamanlı ısı ve kütle transferinin heterojen malzemelerde geçici rejimde matematik modellenmesi

Mathematical modelling of simultaneous heat and mass transfer in heterogeneous materials

  1. Tez No: 139952
  2. Yazar: AKIN BURAK ETEMOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUHİDDİN CAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Uludağ Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 129

Özet

ÖZET Gözenekli malzemelerde eşzamanlı gerçekleşen ısı ve kütle transferi, geniş bir endüstriyel uygulama alanına sahiptir. Bu uygulama alanları içinde sıklıkla karşılaşılan kurutma, ısı ve kütle transferinin bir arada eş zamanlı olarak gerçekleştiği oldukça karmaşık bir işlem olarak görülmektedir. Bu doğrultuda, konu üzerinde enerji optimizasyonu ve proses kontrolü ile ilgili çalışmalar yoğun şekilde yürütülmektedir. Ülkemizde özellikle tekstil, gıda, kağıt ve yapı sektöründe yoğun olarak kullanılan kurutma proseslerinin istenilen şartlarda, mamul kalitesini etkilemeden ve ekonomik bir şekilde gerçekleştirilmesinde kullanılabilecek bir yöntemin sunulması bu tez çalışmasının amacmı oluşturmaktadır. Bu yolla ülke ekonomisine, milli servet israfını azaltarak katkıda bulunulmuş olacaktır. Bu çalışmada, konvektif ısı ve kütle geçişi ele alınarak, ince kalınlığa sahip gözenekli malzemelerdeki kurutma olayını tanımlayacak bir matematik model geliştirilmiştir. Geliştirilen model, öncelikle kumaş, mürekkep film tabakaları ve kağıt kurutulması üzerine uygulanmış, ele alman numunelerdeki sıcaklık ve nem dağılımları elde edilmiştir. Matematik modelin kurulmasının yanısıra farklı kalınlık ve tipteki kumaşlar için kurutma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Modelden elde edilen teorik sonuçlar, Uludağ Üniversitesi laboratuarlarında gerçekleştirilen deneylere ait sonuçlarla ve konu ile ilgili literatürden elde edilen deney sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve bulgular tartışılmıştır. Elde edilen teorik sonuçların, deneysel sonuçlarla uyum içinde olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, çarpan hava jetlerinin kullanıldığı akademik araştırmalara ve endüstriyel kurutucuların tasarımına katkıda bulunmak, en uygun çalışma şartlarını belirlemek amacıyla, optimizasyon ve ekonomik analiz ile ekserji analizi gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler : Gözenekli ortam, kumaş kurutma, mürekkep kurutma, çarpan hava jetleri, zorlanmış taşınımla kurutma, ekonomik analiz, ekserji, matematik modelleme.

Özet (Çeviri)

MATHEMATICAL MODELLING OF SIMULTANEOUS HEAT AND MASS TRANSFER IN HETEROGENEOUS MATERIALS ABSTRACT Simultaneous heat and mass transfer in porous materials have wide industrial application. Drying is a complex process associated with the coupled mechanism of heat and mass transfer. For this reason, the intensive research on drying is continued specially based on optimisation of energy and process control. The aim of this thesis is to present a new method for drying processes widely used in our country specially in the production of textiles, food industries, manufacturing of paper and construction sectors to provide enhanced product quality and economically applied at a definite condition. In this manner, energy consumption and national wealth expenditure decrease and it will contribute the economics of our country. In this study, a mathematical model is developed in order to describe the drying processes of thin materials, based on simultaneous heat and mass transfer. This developed model is applied to the drying of fabric, paper and ink film layers and temperature and moisture distribution in materials are predicted. As well as drying experiments are done for various thickness and fabrics types. Theoretical results predicted from the mathematical model are discussed and compared with the experimental results which are obtained at Uludağ University Laboratories and the results obtained by various researchers in the literature. It is found that the theoretical results are good agreement with the experimental results. Finally, in order to contribute the academic researchers and the design of industrial dryers which use impinging air jets, optimisation and economical and exergy analysis are done. Key Words : Porous media, fabric drying, ink drying, impinging air jets, forced convection drying, economical analysis, exergy, mathematical modelling.

Benzer Tezler

  1. Boruların dış yüzeyindeki hareketli sıvı filminden olan ısı ve kütle transferinin incelenmesi

    Heat and mass transfer analysis of the falling film outside the horizontal tubes

    CENK ONAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA BURCU ÖZKAN

  2. Kanatlı borulu ısı değiştiricileri hava tarafında ıslak yüzeyde ısı transferinin incelenmesi

    Investigation of air side heat transfer on wet surface of fin-and-tube heat exchangers

    ÖZLEM EMANET

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN

  3. Sera içi bitki topluluklarının mikroklimatolojik modelle ısı ve kütle transfer karakteristiklerinin saptanması

    The Determination of the heat and mass transfer characteristics of the greenhouse crops by microclimatologic model

    MEHMET ALİ DAYIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    ZiraatAnkara Üniversitesi

    Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MUSTAFA ÖZCAN ÜLTANIR

  4. Yün iplik bobinlerinin kuruma davranışının incelenmesi

    Investigation of drying behavior of wool yarn bobbins

    ERHAN AKYOL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    EnerjiTrakya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. OKTAY HACIHAFIZOĞLU

  5. 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