Karşıt akışlı Ranque-Hilsch vorteks tüpün performansının incelenmesi
Investigation of the performance of a counterflow Ranque-Hilsch vortex tube
- Tez No: 196536
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞENOL BAŞKAYA, PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 257
Özet
Bu araştırmada, değişik geometrik yapılardaki karşıt akışlı Ranque-Hilschvorteks tüpü üzerinde teorik ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Analitikçalışmada, vorteks tüplere termodinamiğin 1. yasası ve 2. yasası uygulanmıştır.Termodinamiğin 2. yasasından yararlanılarak sıcak ve soğuk çıkış akımlarınınsıcaklıklarının, giriş basıncından nasıl etkilendiğine dair teorik ifadelergeliştirilmiştir. Ayrıca deneysel verilerden yararlanılarak yapılan ekserji analiziile de sistemdeki kayıp iş ve verim hesaplanmıştır. Problemin çözümü içinnümerik bir çalışma, PHOENICS paket programı kullanarak yapılmıştır.Problem PHOENICS'te, değişik başlıklar altında incelenmiştir. Deneyselçalışmalar yapılırken, iki farklı özellikte iki deneysel sistem hazırlanmıştır.Deneysel çalışmalarda ilk olarak vorteks tüplerin çalışırlığını test etmekamacıyla, her iki çıkıştan (sıcak ve soğuk çıkış) kütlesel akışı ayarlanabilir birvorteks tüp imal edilmiş ve bu sistemde, ön çalışma olarak nitelendirilebilendeneyler yapılmıştır. Bu sistemde, akım sıcak ve soğuk taraftan ayrı ayrıkontrol edilerek vorteks tüplerin performansı deneysel olarak incelenmiştir.Deneysel veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar neticesinde akımın sıcakçıkış tarafından kontrol edildiğinde, vorteks tüplerin performanslarının dahayüksek olduğu tespit edilmiştir. Vorteks tüplerin performanslarını incelemekiiiiçin kurulan ikinci deneysel sistemde, bu gözlemden yararlanılmış ve akım sıcakçıkış tarafından kontrol edilmiştir. Sonra, karşıt akışlı vorteks tüplerinperformansını araştırmak amacıyla yapılan deneysel çalışmalarda, iç çapı 9 mmve uzunluğunun çapa oranı 10, 15 ve 18 olan Ranque-Hilsch vorteks tüplerüzerinde farklı özelliklerde, soğuk akımın girişteki akıma oranı olan ξ'nındeğişik değerlerinde deneyler yapılarak en iyi performans gösteren vorteks tüpgeometrisi belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar değerlendirildiğinde, 5 mmçapındaki hareketli vida ucundaki açının 30o veya 60o olması ve sıcak çıkışkonumunda bırakılması, vorteks tüp uzunluğunun çapa oranının 15 olması vehavanın 4 nozul ile vorteks tüpe gönderilmesi, akımın ise sıcak çıkış tarafındankontrol edilmesinin, daha etkin olduğu deneysel olarak görülmüştür. Uygulamaçalışmasında, en iyi performans gösteren vorteks tüp, etanol-su karışımınındamıtılmasında kullanılmıştır. Ayrıca vorteks tüpünde akışkan olarak hava, O2,CO2, ve N2 kullanılarak enerji ayrıştırma olayı farklı gazlarla incelenmiştir.Deneysel veriler kullanarak, vorteks tüpün performansı, bulanık mantıkmetoduyla da modellenmiştir.
Özet (Çeviri)
Bu araştırma, değişik geometrik yapılardaki karşıt akışlı Ranque-Hilschvorteks tüpü üzerinde teorik ve deneysel olarak yapılmıştır. Analitik çalışmada,vorteks tüplere termodinamiğin 1. yasası ve 2. yasası uygulanmıştır.Termodinamiğin 2. yasasından yararlanılarak sıcak ve soğuk çıkış akımlarınınsıcaklıklarının, giriş basıncından nasıl etkilendiğine dair teorik ifadelergeliştirilmiştir. Ayrıca deneysel verilerden yararlanılarak yapılan ekserji analiziile de sistemdeki kayıp iş ve verim hesaplanmıştır. Problemin çözümü içinnümerik bir çalışma, PHOENICS paket programı kullanarak yapılmıştır.Problem PHOENICS?te, değişik başlıklar altında incelenmiştir. Deneyselçalışmalar yapılırken, iki farklı özellikte iki deneysel sistem hazırlanmıştır.Deneysel çalışmalarda ilk olarak vorteks tüplerin çalışırlığını test etmekamacıyla, her iki çıkıştan (sıcak ve soğuk çıkış) kütlesel akışı ayarlanabilir birvorteks tüp imal edilmiş ve bu sistemde, ön çalışma olarak nitelendirilebilendeneyler yapılmıştır. Bu sistemde, akım sıcak ve soğuk taraftan ayrı ayrıkontrol edilerek vorteks tüplerin performansı deneysel olarak incelenmiştir.Deneysel veriler kullanılarak yapılan hesaplamalar neticesinde akımın sıcakçıkış tarafından kontrol edildiğinde, vorteks tüplerin performanslarının dahayüksek olduğu tespit edilmiştir. Vorteks tüplerin performanslarını incelemekiviçin kurulan ikinci deneysel sistemde, bu gözlemden yararlanılmış ve akım sıcakçıkış tarafından kontrol edilmiştir. Sonra, karşıt akışlı vorteks tüplerinperformansını araştırmak amacıyla yapılan deneysel çalışmalarda, iç çapı 9 mmve uzunluğunun çapa oranı 10, 15 ve 18 olan Ranque-Hilsch vorteks tüplerüzerinde farklı özelliklerde, soğuk akımın girişteki akıma oranı olan ξ?nındeğişik değerlerinde deneyler yapılarak en iyi performans gösteren vorteks tüpgeometrisi belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar değerlendirildiğinde, 5 mmçapındaki hareketli vida ucundaki açının 30o veya 60o olması ve sıcak çıkışkonumunda bırakılması, vorteks tüp uzunluğunun çapa oranının 15 olması vehavanın 4 nozul ile vorteks tüpe gönderilmesi, akımın ise sıcak çıkış tarafındankontrol edilmesinin, daha etkin olduğu deneysel olarak görülmüştür. Uygulamaçalışmasında, en iyi performans gösteren vorteks tüp, etanol-su karışımınındamıtılmasında kullanılmıştır. Ayrıca vorteks tüpünde akışkan olarak hava, O2,CO2, ve N2 kullanılarak enerji ayrıştırma olayı farklı gazlarla incelenmiştir.Deneysel veriler kullanarak, vorteks tüpün performansı, bulanık mantıkmetoduyla da modellenmiştir.
Benzer Tezler
- Paralel bağlı karşıt akışlı ranque-hılsch vorteks tüpün enerji-ekserji analizlerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of energy-exergy analsis of ranque-hilsch vortex tube with condensed parallel connection
FAHRETTİN GÜNVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiBartın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ VOLKAN KIRMACI
- Karşıt akışlı Ranque-Hilsch vorteks tüpünde hava ve oksijen akışkanlarının farklı nozullarda enerji-ekserji analizlerinin deneysel olarak incelenmesi
An experimental investigation on energy-exergy analysis of air and oxygen in counterflow Ranque-Hilsch vortex tube with different nozzles
İSMAİL CEBECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiBartın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VOLKAN KIRMACI
- Yüksek enerji ayrıştırma etkisine sahip karşıt akışlı ranque-hilsch vorteks tüpü tasarımı geliştirilmesi ve bilgisayar destekli optimizasyonu
Improving counter – flow ranque – hilsch vortex tube design with high energy separation effect and its computer aided optimization
HASAN MELİH KINAGU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ÖZGÜN KORUKÇU
- An experimental investigation of vortex tube performance characteristics
Vorteks tüpünün performans özelliklerine deneysel bir inceleme
YAKUB TÜFEKCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Makine MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NAMIK ÇIBLAK
- Vortex tüpünün etkisiyle meydana gelen sıcaklık değişimlerinin incelenmesi
Investigation on the changes in the temperature that is caused in vortex tube
SELAHATTİN KASAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL UYSAL