Geri Dön

Vakumlu küresel seramiklerin deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Experimental and theoretical investigation of hollow spherical ceramics

PDF İndir

  1. Tez No: 212879
  2. Yazar: ÜMİT KESKİN
  3. Danışmanlar: PROF.DR. ÖMER ERCAN ATAER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 137

Özet

Isı yalıtımında kullanılan vakumlu küresel seramiklerin ısı iletim katsayıları düşüktür. Yüksek sıcaklıklara ve yüksek basınçlara dayanıklıdırlar. Bu çalışmada, içi vakumlu küresel seramiklerin konutlardaki enerji kazanımına etkisi belirlenmiştir. Bu amaçla 1mx1mx1m boyutlarında üç kapalı ortam tasarlanmıştır. İçi vakumlu seramikler farklı boyalar ile ağırlıkça %18 oranında karıştırılmış ve oluşturulan üç kapalı ortamdan birisinin iç ve dış yüzeylerine uygulanmıştır. Diğer iki ortamdan birisi plastik boya ve diğeri 3 cm kalınlığında haddelenmiş polistiren ile yalıtılmıştır. Kapalı ortamların iç ve dış yüzeyleri ile iç ve dış ortamına ısıl-çiftler yerleştirilmiştir. Kapalı ortamların iç ortam sıcaklıkları termostatlar ile sabit tutulmuştur. Üç kapalı ortamın iç ortam sıcaklıkları 28 oC, 30 oC ve 40 oC iken tükettikleri elektrik enerjileri sırasıyla bu sıcaklıklarda yapılan üç deney ile belirlenmiştir. Diğer taraftan, ısılçiftler ile ölçülen analog sıcaklık verileri, analog verileri dijitale dönüştüren bir donanım ile bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen veriler tablolar ve grafikler haline dönüştürülerek tartışılmıştır. Vakumlu küresel seramiklerin üretimi için deneysel bir çalışma önerilmiştir. Önerilen çalışmada, küresel seramiklerin üretiminin RF (Radio Frequency) indüktif bağlaşımlı ısıl plazma (ICTP, Inductively Coupled Thermal Plasma) sistemi ile yapılabileceği açıklanmıştır. İndüktif bağlaşımlı plazma sistemleri; geniş hacimleri, yüksek saflıkları, eksenel toz besleme özellikleri ve tozların v reaktördeki plazma jeti içerisinde daha uzun süre kalmaları açısından tozların küreselleştirilmesi işlemi için uygundurlar. Plazma jeti içerisinde tozların eritilmesi ve reaktör içerisindeki serbest düşüşleri, indüktif bağlaşımlı ısıl plazma sistemi ile küresel seramiklerin üretiminin temelini oluşturur. İndüktif bağlaşımlı ısıl plazma sisteminin birimleri olan toz besleme birimi, torç, reaktör, siklon, toz filtresi ve gaz çıkışı birimleri açıklanmıştır. Deneysel çalışmada kullanılacak olan plazma gazı ve tozlar belirtilmiştir. İndüktif bağlaşımlı ısıl plazma sisteminin çalışma prensibi ile ilgili gaz debisi, toz hızı, reaktör çapı ve plazma sisteminin çekeceği güç gibi parametrelerin yanı sıra RF elektrik akım üretici ve diğer cihazlar açıklanmıştır. Gazi Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Metroloji Laboratuvarı'nda gaz atomizasyon yöntemi ile kalay tozları üretilmiştir. Bu çalışma gelecekte indüktif bağlaşımlı ısıl plazma sistemi ile yapılması düşünülen deneysel çalışmalara ön hazırlık olarak gerçekleştirilmiştir. Tozların ısıl plazma sisteminde küreselleştirilmesi konusunda bir teorik çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada, doğrusal (linear) olmayan momentum ve enerji denklemleri sayısal olarak FORTRAN dilinde hazırlanan bir bilgisayar programı ile çözülmüştür. Analizde, plazma gazının sıcaklık ile hızının, lüle çapının, tanecik boyutunun, taneciğin başlangıç sıcaklığı ile hızının ve plazma gazının hacimsel debisinin tanecik sıcaklığı ve hızı üzerine etkisi incelenmiştir. Beşinci dereceden Runge- Kutta yöntemi kullanılarak elde edilen sonuçlar grafikler halinde verilmiştir. Anahtar Kelimeler : İçi boş, Seramik, ICTP

Özet (Çeviri)

The hollow spherical ceramics used as heat insulation materials have low thermal conductivities. They withstand high temperature and pressure. In this study, the effect of energy gain of hollow spherical ceramics in houses was determined. For this purpose, three closed systems which have 1mx1mx1m dimensions were built. The hollow spherical ceramics were mixed with different paints at a rate of 18 percent by mass and were applied to the inner and outer surfaces of the one of these closed volumes. The plastic paint was applied to the one of the other two closed volumes and the other was insulated with an extruded polystyrene material which has a 3 cm thickness. Thermo-couples were set to the inner and outer surfaces of the closed volumes along with inside and outside the system. Thermostats were used to maintain the temperature of the media inside of them at a constant temperature. While the temperatures inside them were at 28 oC, 30 oC ve 40 oC, consumed electric energy by these closed volumes was determined through the experiments made for these temperatures respectively. On the other hand, measured analog temperature values with thermocouples were transferred to the computer via a hardware equipment in which gathered analog data is formed into digital data. Different tables and diagrams were made from the data obtained through experiments and they were discussed as a result. An experimental study was proposed for the production of hollow spherical ceramics. It was explained that RF (Radio vii Frequency) inductively coupled thermal plasma (ICTP) system may be used in the experimental study for the production of hollow spherical ceramics. Inductively coupled plasma systems are appropriate equipments for the spheroidization processes of powder materials because they have large volumes, high purities, and axial powder injection properties. Especially the long residence times of powders inside the plasma in the reactor are another advantage of ICTPs. The fundamentals of the production of spherical ceramics via inductively coupled thermal plasma systems include melting process of powders in the plasma jet and free falling of them through the reactor. The units of the RF-ICTP system such as powder injection unit, torch, reactor, cyclone, powder filter and gas exit units were described. The plasma gas and the powder material planned to use in the experimental study were explained. System parameters of the RF-ICTP such as gas flow rate, powder flow rate, reactor diameter, power supplied to the plasma system together with RF eletric current generator and the other agents were clarified. Tin powder was produced using gas atomization method in Metrology Laboratory of Mechanical Engineering Department, Engineering and Arhitecture Faculty, Gazi University. This experimental study was made as a groundwork of the planned study by an inductively coupled thermal plasma system. A theoretical study was made on spheroidization of powders via thermal plasma systems. In this study, nonlinear momentum and energy equations were numerically solved through a computer code written in FORTRAN. The effects of plasma gas temperature and velocity, nozzle and particle diameter, initial particle temperature and velocity, and the volume flow rate of plasma gas on particle temperature and velocity were investigated in the analysis. The results obtained via the fifth order Runge-Kutta method were given as diagrams. Key Words : Hollow, Ceramic, ICTP

Benzer Tezler

  1. Tez No

    266075

    Vakumlu tek dane ekimde optimizasyon ve makina performansının matematiksel modellemesi

    Optimization of the precision seeding and mathematical modeling of the machine performance

    ARZU YAZGI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    ZiraatEge Üniversitesi

    Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN DEĞİRMENCİOĞLU

  2. Tez No

    352086

    Synthesis, analytical and spectroscopic characterization of novel nanoparticles/nanopigments using a microwave assisted method

    Yeni nanoparçacıklar/nanopigmentler'in bir mikrodalga yardımlı metod ile sentezi ve analitik ve spektroskopik olarak yapılarının aydınlatılması

    OTHMAN ABDULRAHMAN HAMAD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    KimyaKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN KÖKSAL

  3. Tez No

    884724

    Orta karadeniz'den avlanmış hamsi (Engraulis encrasicolus, linnaeus, 1758) ve mezgit (Merlangius merlangus, linnaeus, 1758) balık dokularında mikroplastik kontaminasyonuyla ilişkili olarak bisfenol A düzeylerinin belirlenmesi

    Determination of bisphenol A levels in anchovy (Engraulis encrasicolus linnaeus, 1758) and whiting (Merlangius merlangus, linnaeus, 1758) fish tissues from the Central Black Sea in relation to microplastic contamination

    ELİF BETÜL GÜNDÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyolojiAnkara Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞEYDA FİKİRDEŞİCİ ERGEN

    PROF. DR. BURCU ERTİT TAŞTAN

  4. Tez No

    874211

    Hyperloop altyapı kapsülü geliştirilmesi

    Hyperloop infrastructure capsule development

    YEKTA YEŞİLYURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN

  5. Tez No

    723369

    Komor adaları'nda parabolik oluk güneş kollektörü ile enerji üretimi

    Energy generation with parabolic trough solar collector in Comoros islands

    HASSANE CHAFIOU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Yenilenebilir Enerji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ÜÇGÜL

Geri Dön