Dielektrik ısıtmanın FDTD metoduyla modellenmesi
FDTD modelling of dielectric heating
- Tez No: 202229
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ OKTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Endüstriyel mikrodalga ısıtma, kurutma ve dielektrik malzemelerin işlenmesi, mikrodalga enerjinin sağladığı avantajlar sayesinde hızla ve geniş bir sahada gelişmektedir. Mikrodalga ısıtma sürecinde, malzeme içindeki sıcaklık dağılımı güç kaynağının ürettiği elektrik alanın değeri ile Isı Transfer Denklemi'nin çözümü yapılarak elde edilmektedir. Isı transfer eşitliğinin çözümü için farklı sayısal teknikler bulunmaktadır. Bu tezde zamana bağlı Sonlu-Farklar-Zaman-Domeni (FDTD) yöntemi uygulanmıştır. Bir dalga kılavuzu içindeki dielektrik malzemenin mikrodalga ısıtması, deneysel ve sayısal olarak analiz edilmiştir. Bu amaçla malzeme olarak tuğla, motor yağı ve su seçilmiştir. Deneysel düzenek WR340 dalga kılavuzundan yayılan TE101 tek modu içermektedir. Isıtma koşullarında, malzemedeki sıcaklık değerleri sıcaklık ölçüm cihazı ile ölçülmüştür. Sayısal olarak; dalga kılavuzundaki elektromanyetizma analizi için, Maxwell Denklemleri'nin temeli Yee notasyonu olan 3 Boyutlu-FDTD yöntemi kullanılarak ayrıklaştırılması ile yapılmıştır. Dielektrik malzemenin üzerindeki sıcaklık dağılımını elde etmek için, Isı Transfer Eşitliği Crank-Nicholson şeması göz önüne alınarak 2Boyutlu-FDTD yöntemi yardımıyla ayrıklaştırılmıştır. Kılavuzdaki malzemelerin deneysel çalışması yapılmış ve sayısal sonuçlar ile karşılaştırılarak zamana bağlı eğrileri elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler Sonlu Farklar Zaman Domeni yöntemi (FDTD), sayısal analiz, Maxwell Denklemi, dalga kılavuzu, elektromanyetik alanlar, ısı transfer eşitliği, Crank-Nicholson, mikrodalga ısıtma, dielektrik.
Özet (Çeviri)
Industrial microwave heating, drying and processing of dielectiric materials are rapidly growing in number and scope because of the advantage of microwave energy. During microwave heating, the temperature distribution within the material is obtained by solving the heat transfer equation with the electric field as the power source. There are different techniques that have been used to solve the heat transfer equation. Due to its time- dependency the techniques are usually employed in the time domain. In this thessis the finite difference time domain (FDTD) method is used . Microwave heating of a dielectric in a waveguide is experimentally and numerically analyzed by the FDTD method. For numeric and experimantal purpose, engine oil, clinker and water are chosen. The experimental set up consists of a single mode TE101 cavity excited by a WR340 waveguide with a coupling iris. For heating conditions, the temperature distribution on water inside the cavity is measured with temperature measurement device. For computational analysis of electromagnetic fields inside the waveguide, The Maxwell?s Equations are considered using 3-Dimension FDTD method based on Yee?s notation. The heat transfer equation is also considered using 2- Dimension FDTD with Crank-Nicholson schema in order to obtain temperature distribution on the dielectric materials. The comparison of experimental heating data and computational results for materials are presented as a function of time. Keywords Finite-difference-time-domain-method (FDTD), numeric analysis,Maxwell Equation, waveguide applicator, electromagnetic fields, heat transfer equation, Crank- Nicholson, mikrowave heating, dielectric.
Benzer Tezler
- Dielektrik yüklü bir mikrodalga rezonatöründe elektrik alanın ve ısı dağılımının fdtd metodu ile incelenmesi
The examination of electric field and heat distribution on a microwave resonator loaded with dielectric by fdtd method
OKAN SÜLE
Doktora
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDEF KENT
- İnsan kafası modeli üzerinden elektromagnetik limitlerin belirlenmesi
Determination of electromagnetic limits on human head
SELÇUK YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK PAKER
- Meyve suyu işlemede nanolif membran filtrasyon ve mikrodalga uygulamaları
Nanofiber membrane filtration and microwave applications during fruit juice processing
SAİDE BAŞAK ARIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY
- Buğday ununun radyo frekansı ile ısınma homojenliğinin artırılmasına yönelik deneysel yaklaşım geliştirilmesi ve sayısal olarak incelenmesi
Development of an experimental approach to enhance the radio frequency heating uniformity of wheat flour and numerical investigation
WELAT MİRAN
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiMersin ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNÇ KORAY PALAZOĞLU
- Elektro erozyon ile işlemede döner elektrot kullanarak delik delmede dielektrik sıvısına karıştırılan tozların ve ısıtmanın işleme performansına etkisinin araştırılması ve multi fizik simülasyonu
Investigation and multi physics simulation of effect of adding powder into dielectric fluid and heating on processing performance in drilling with electric discharge machining using rotary electrode
OĞUZ ERDEM
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM USLAN
PROF. DR. CAN ÇOĞUN