Geri Dön

Tek bölmeli bobinli elektromanyetik fırlatıcının zaman uzayında sonlu farklar yöntemi ile üç boyutlu kartezyen koordinatlarda ısıl davranışlarının modellenmesi

Modeling thermal behaviour of the single stage coil gun using finite difference time domain method in three dimensional cartesian coordinate system

  1. Tez No: 271583
  2. Yazar: EMRULLAH BIÇAK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SERKAN AKSOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Bu tezde, Tek Bölmeli Bobinli Elektromanyetik bir Fırlatıcı üç boyutlu Kartezyen koordinatlarda Zaman Uzayında Sonlu Farklar yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Elektromanyetik kaynaklı mermi boyunca indüklenen ısıl değişimler zaman uzayında sayısal olarak hesaplanmıştır. Bu amaç için öncelikle, Maxwell denklemleri çok düşük frekans bölgesinde özel olarak Kuvasi-Statik Zaman Uzayında Sonlu Farklar yöntemi ile çözülmüştür. İncelenen modelin elektriksel olarak çok küçük olması nedeni ile, klasik Zaman Uzayında Sonlu Farklar yöntemi çözümleri çok yüksek hesap zamanlarına ihtiyaç duymaktadır. Merminin çözüm içerisindeki hareketi Kuvasi-Statik hal yaklaşımı ile değerlendirilmiştir. Mermiye elektromanyetik dalgaların nüfuz etmesinin daha yüksek doğrulukla ele alınabilmesi bakımından üstel farklar algoritması ile Kuvasi-Statik Zaman Uzayında Sonlu Farklar yöntemi uygulanmıştır. Böylece mermi üzerine etki eden Lorentz kuvveti hesaplanmıştır. Daha sonra Isı Transfer denkleminin çözümleri Maxwell denklemleri kuble olarak zaman uzayında elde edilmiştir. Bu aşamada Poynting güç hesaplamaları Isı Transfer denklemi ve Maxwell denklemi arasında köprü olarak kullanılmıştır. Böylece merminin hareketi ile birlikte dinamik olarak, mermi üzerindeki ısıl dağılım incelenebilmiştir. Sürücü bobinleri üzerinden faz kaymaları ile oluşan dalgalar yürüyen dalgalı kaynak modeli ile değerlendirilmiştir. Mermi üzerinde indüklenen kuvvetin, ısı ile mermi hızı ve yer değiştirmesinin zamana göre değişimleri sayısal sonuçlar olarak verilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, a single stage coil gun is modeled by using Finite Difference Time Domain method in three-dimensional Cartesian coordinates. An electromagnetic-induced heat distribution along the projectile is calculated in time domain, numerically. For this aim, first, Maxwell's equations in time domain are solved specially by Quasi-Static Finite Difference Time Domain method in the very low frequency regime. Standard Finite Difference Time Domain method requires very long computation time because the simulated model is electrically very small. The movement of the projectile is treated by Quasi-Steady-State approach in the solution. In order for better modeling of the electromagnetic penetration phenomenon through the projectile, the Quasi-Static Finite Difference Time Domain method is applied in the sense of exponential finite differencing algorithm. Therefore, Lorentz force acts on the projectile is calculated. Then, the solution of Heat Transfer equation in time domain is obtained with coupling of the solution of Maxwell's equations. Poynting Power calculations are used as a bridge between Heat Transfer equation and Maxwell's equations. Thus, the heat distribution along the projectile is calculated, dynamically with the movement of the projectile. In order to model the phase-shifted waves in the drive coils as a source, travelling-wave source model is considered. The time dependency of the induced force, the velocity, the displacement and heat distribution of the projectile are shown as the numerical results.

Benzer Tezler

  1. Tek bölmeli eksenel simetrik bobinli elektromanyetik fırlatıcının zaman uzayında sonlu farklar yöntemi ile silindirik koordinatlarda modellenmesi

    Modelling of a single section axial symmetric coil electromagnetic launcher with finite difference time domain method in cylindrical coordinates

    MEHMED FARUK YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERKAN AKSOY

  2. Biyofotovoltaik hücre ile elektrik üretimi

    Electricity generation by biophotovoltaic cell

    MERVE BAKIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiFırat Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERGİN TAŞKAN

  3. Stokastik iyon kanal küme boyutu ve sıcaklığın tek-bölmeli nöron modeli dinamikleri üzerindeki etkileri

    Effects of cluster size of stochastic ion channels and temperature on the dynamics of a single-compartmental neuronal model

    ŞÜKRÜYE NİHAL AĞAOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Karaelmas Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. MAHMUT ÖZER

  4. Farklı ön işlem teknikleri uygulanmış alg biyokütlesinin mikrobiyal yakıt hücresinde elektrik üretim performansının araştırılması

    Investigation of electricity production performance from algal biomass with different pretreatment techniques in microbial fuel cell

    MUHAMMED FATİH HASAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Çevre MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERGİN TAŞKAN

  5. Development of control strategies and implementation to electrical water heaters for energy conservation

    Elektrikli su ısıtıcılar için enerji tasarrufu amacıyla kontrol stratejileri geliştirilmesi ve uygulanması

    AHMET FEYZİOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜLKERİM KAR