Geri Dön

Sonlu elemanlar yöntemi ile modellenen ısı değiştiricinin tasarım duyarlılık analizi ile optimizasyonu

Optimization of heat exchanger which is modelled with finite element method by using sensitivity analysis

  1. Tez No: 223258
  2. Yazar: CENK ALAYBEYOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ.DR. ATA MUGAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Isı Değistirici, Sonlu Elemanlar, Duyarlılık Analizi, Heat Exchanger, Finite Elements, Sensitivity Analysis
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Katı Cisimlerin Mekaniği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 83

Özet

Bu çalısmada ısı değistirici dısında kalan tüm klima komponentler kapsam dısı tutularak ve sadece ısı değistiricinin ısı transferine, malzeme maliyetine ve çalısma frekansına etki eden faktörler kullanılarak çıktıların optimal noktası bulunmaya çalısılmıstır. Sistem girdileri olarak ısı değistiricide kullanılan boruların çapı, et kalınlığı, malzemesi ile yüzey alanını arttırmak için kullanılan kanatların et kalınlığı, genisliği ve sayısı alınmıstır. En küçük özdeğerin ve ısı tasınım miktarının bulunabilmesi için sistem yapısal ve ısısal olmak üzere sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmistir. Isı değistiricinin yapısal modelinin katılık matrisi bulunmus ve özdeğerler hesaplanmıstır. Isı değistirici üzerinden geçen ısı yükünü bulmak için her bir elemanın ısı geçis direnci bulunarak toplam ısı direnci hesaplanmıstır. Malzeme maliyeti de toplam malzeme sarfının birim malzeme fiyatı ile çarpılması ile bulunmustur. Analiz üç ana adımda yapılmıstır. ?lk asamada sistem girdilerinin en yüksek ve en düsük değerleri ile bölüm çıktıları hesaplanmıs ve her bir çıktının ideal değerinin farklı girdi kombinasyonlarda bulunduğu tespit edilmistir. ?kinci asamada sistem girdilerinin çıktıların üzerinde nasıl etkisi olduğunu ya da baska bir deyisle çıktıların değisiminin girdilerin değisimine ne kadar duyarlı olduğunu anlamak için duyarlılık analizinden yararlanılmıstır. Sırayla her bir girdi, diğerleri sabit kalmak sartıyla, %10 arttırılarak çıktılar incelenmistir. Çıktılar normalize edilerek değisim oranları karsılastırılmıstır. Son asamada ise çıktılar arasında bir esitlik kurularak çıktıların optimal noktasına karsılık gelen girdiler bulunmustur. Bu analizler çıktılarının hesaplanması için Matlab 'da sonlu eleman programı yazılmıstır.

Özet (Çeviri)

All of the air conditioning unit components except heat exchanger are not taken in scope of this study. Only using heat exchanger?s parameters that have effects on heat transfer, material cost and working frequency, optimum parameters are tried to find out. Heat exchanger pipe diameter, wall thickness, material and fin thickness, width, quantity are taken as system inputs. To find the eigenvalues and heat transfer, structural and thermal models are formed by using Finite Element Method. The stiffness matrix of structural system is calculated and eigenvalues are obtained. By summing all element heat thermal resistances, total heat resistance is calculated. To obtain the total amount of material cost, unit price of material is multiplied by total weight of the material. The analysis is completed in three main steps. In the first step, by using the largest and the smallest inputs, outputs are calculated. When the results are examined, it is seen that optimum values of each output has different input combinations. In the second step, to see the effects of inputs on the outputs or how sensitive outputs in response to inputs, Sensitivity Analysis is used. After each input are increased 10 percent while other inputs are constant, the results and variations after normalization are compared. Finally in the last step, optimum result of input combination is determined. Finite element program was written to calculate the outputs in Matlab.

Benzer Tezler

  1. Bir ısı değiştirgecindeki kirlilik modellemesinin sayısal incelenmesi

    Numerical investigation of fouling model on a heat exchanger

    AHMET FERTELLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Makine MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ERTEN BUYRUK

  2. 3D datasının sonlu elemanlar metodu uygulanarak çarpma testinin gerçekleştirilmesi, iyileştirme yapılması ve farklılıkların gözlemlenmesi

    Implementation of impact test, improvement and observation of differences by applying finite element method of 3D data

    FERHAT ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mekatronik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEZGİN ERSOY

  3. Discrete vortex method simulation of Karman vortex street-edge interaction

    Karman Girdap caddesi-cisim etkileşiminin ayrık girdap yöntemiyle incelenmesi

    METİN O. KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1992

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. C. RUHİ KAYKAYOĞLU

  4. Dupleks paslanmaz çeliklerin kaynağında ısıl girdilerin modellenmesi ve deneysel verilerin eldesi

    Modelling of heat input and obtaining the experimental data in welding of duplex stainless steels

    ALPTEKİN KISASÖZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET KARAASLAN

  5. Enhancement of dispenser cathode fabrication with pre – design activation simulations and polymer doping

    Polimer katkılandırma ve ön aktivasyon tasarımı benzetim çalışmaları ile dispenser katotların üretim süreçlerinin geliştirilmesi

    NERGİS YILDIZ ANGIN ATMACA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU