Eşzamanlı ısı ve kütle transferinin heterojen malzemelerde geçici rejimde matematik modellenmesi
Mathematical modelling of simultaneous heat and mass transfer in heterogeneous materials
- Tez No: 139952
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHİDDİN CAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2013
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA BURCU ÖZKAN
- 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
2018
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
- 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
1997
ZiraatAnkara ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA ÖZCAN ÜLTANIR
- Yün iplik bobinlerinin kuruma davranışının incelenmesi
Investigation of drying behavior of wool yarn bobbins
ERHAN AKYOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
EnerjiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OKTAY HACIHAFIZOĞLU
- Akışkan yatak kurutma sisteminde hesaplamalı akış dinamiği analizleri
Computational fluid dynamics analysis for a fluidized bed dryer system
ALPER DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENEM ŞENTÜRK LÜLE