Analytical and numerical sensitivity analysis of constant temperature hot-wire anemometer
Sabit sıcaklık sıcak-tel anemometre hassasiyetinin analitik ve nümerik analizi
- Tez No: 371872
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Sıcak tel anemometresi, uzun yıllardır akışkanlar mekaniğinde bir araştırma cihazı olarak kullanılmaktadır. Sıcak tel anemometresi bir akışkan akımına maruz bırakılan küçük bir teli olan sensör ve sensor çıkışını ölçülebilir bir elektrik sinyaline dönüştüren elektronik bir donanıma sahiptir. Sıcak tel anemometresi, akışkan ortamına yerleştirilmiş bir sıcak tel elemanından konvektif (taşınım) ısı transferini esas alır. Isı, elektrik akımı geçtiğinde tel direnci nedeniyle bu çok ince telin içinde üretilir. Isının telden çevreye iletilmesi akış koşullarına bağlı olarak iletim, konveksiyon ve radyasyon yolu ile olur. Sıcak tel anemometresinin çalışma prensibini ve tel boyunca sıcaklık dağılımını incelemek için uzunluğundaki diferansiyel bir elemanın ısıl dengesi incelenmiştir. Sıcak telin statik ve dinamik özelliklerini anlamak için konveksiyon, iletim ve radyasyon olmak üzere tüm ısı transferleri dikkate alınmıştır. Statik çalışma, sensör parametrelerinin değişen koşullarda sıcak tel anemometresi üzerindeki etkisinin analitik ve nümerik çalışmalarını içerir. Bu çalışmanın en önemli kısmı, hassasiyet hesapları için zamana bağlı diferansiyel denklemin tedirgileme kuramı ile çözümlenmesidir. Bu method kullanılırken ısı tranferi katsayısı zamana bağlı, harmonik olarak değişmektedir. Buna ek olarak, destek iğnelerinin ince veya bakır kaplı olmasının, telin hassasiyeti ve bu iğnelere iletim ile aktarılan ısı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bir sıcak tel anemometresinde sensörün boyu ve çapı arasındaki ilişki önemlidir. Görüntü oranı, zaman sabitini, hassasiyeti ve sıcaklık dağılımını etkilediği için incelenmesi gerekmektedir. Ayrıca, hız değişimlerinin hassasiyet ve sıcaklık dağılımı üzerindeki etkisi çalışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Hot-wire anemometry (HWA) has been used for many years as a research tool in fluid mechanics. HWA consists of a wire sensor, a very fine element exposed to the fluid flow and of an electronic system, which performs the transformation of the sensor output into a useful electric signal. HWA is based on convective heat transfer from a heated wire which is placed into a fluid flow. The heat is generated inside the very fine wire owing to wire resistance when electrical current passes through it. Then, the wire will be subjected to heat losses by convection, conduction and radiation depending on the flow condition. To examine the theory of operation for the heated wire and plot the temperature distribution along it, energy balance for HWA is investigated by taking differential element of length of the filament. In order to understand static and dynamic characteristics of hot-wire, all kinds of heat transfer such as convection, conduction and radiation are taken into consideration. In present thesis, the static study starts to investigate influence of the sensor parameters on general behavior of the constant temperature hot-wire anemometer analytically and numerically at varying conditions. Most important part of this study is that the time dependent differential equation for the heated wire is solved to determine sensitivity of hot-wire by a perturbation method in the event of a harmonically changing heat transfer coefficient. Moreover, the influence of thin supporting wires, or copper plated wire ends, is evaluated to see the effects of them on sensitivity and heat dissipation to the prongs. Another important parameter for wire sensor is the aspect ratio (L/d). Aspect ratio affects the time constant, sensitivity and temperature distribution of heated wire; hence it needs to be examined. Also, effect of the various velocities on the temperature distribution and sensitivity along the hot-wire has been studied.
Benzer Tezler
- Referans kısmi boşalma kaynağının yüksek doğru gerilim koşullarında incelenmesi
Analysis of partial discharge reference source under high direct voltage conditions
ÖZCAN KALENDERLİ
Doktora
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. MUZAFFER ÖZKAYA
- Termoplastiklerin ultrasonik kaynağı için L ve LT modlarında çalışan rezonatör tasarımı
Design of resonator which operates L and LT modes for ultrasonic welding of thermoplastics
BEYZA GAVCAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Numerical modeling of heat transport for ground-coupled heat pump (GCHP) systems and associated life cycle assessments
Başlık çevirisi yok
AYŞE ÖZDOĞAN DÖLÇEK
Doktora
İngilizce
2016
Jeoloji MühendisliğiUniversity of Wisconsin-MadisonPROF. JAMES TINJUM
PROF. CHRISTOPHER CHOI
- 600 MWe gücünde PWR tipi bir nükleer reaktör kalp öndizayn analizi
Başlık çevirisi yok
FARZAD REZAEİ BASHARAT
- Konutlarda yıllık enerji ihtiyacının modellenmesi
Başlık çevirisi yok
SERKAN BÜYÜKYILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ARISOY