Süperiletken manyetik yataklı volan sisteminin modellenmesi ve deneysel çalışması
Modelling and experimental study of superconducting magnetic bearing flywheel system
- Tez No: 522609
- Danışmanlar: PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Bu tezin hazırlanmasındaki deney ve çalışmaların çoğu Tübitak (Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu) destekli 213M581 no'lu“Süperiletken Manyetik Yataklarda Donmuş Görüntü Esaslı Katılık Modellemesi Ve Deneysel Çalışması”projesi kapsamında gerçekleştirilmiştir. Proje kapsamında tek bir halka şeklindeki yüksek sıcaklık süperiletkeni (YSS) ve özgün olarak tasarlanmış bir volan-rotor üzerine yerleştirilmiş sabit mıknatıslar (SM) kullanılarak deneysel test sistemi oluşturulmuştur. Süperiletken manyetik levitasyonundaki YSS-SM etkileşimi donmuş görüntü (frozen image) yaklaşımı ile modellenerek levitasyon kuvvetleri ve yay katsayısı değerlerindeki değişimler deneysel olarak incelenmiştir. Süperiletken manyetik levitasyonunda birden çok sabit mıknatıs kullanılması ve sabit mıknatıslar arasındaki farklı kutuplardaki yerleşimler elde edilen levitasyon kuvvetlerini etkilemektedir. Süperiletken manyetik levitasyonu mühendislik anlamında sürtünmesiz bir yataklama sağladığından büyük bir kullanım potansiyeli içermektedir. Temel problem, böyle bir yataklama durumunda levitasyon yay katsayısının makine sistemleri için gerekli büyüklükte olmamasıdır. Özellikle levitasyon esnasında yay katsayısını arttırmak için farklı süperiletken sabit mıknatıs konfigürasyonları geliştirilmektedir. Bu nedenle süperiletken ile mıknatıs arasındaki etkileşiminin matematiksel olarak modellenmesi ve deneysel olarak doğrulanması önem arz etmektedir. Tez çalışması kapsamında, YSS ile özgün volan-rotor arasında levitasyon durumunda eksenel ve radyal kuvvet ölçümleri yapılmıştır. Süperiletken deneylerinin tekrarlanabilirliğini kolaylaştıran ve ölçümlerin hassasiyetini artıran deney düzeneği geliştirilmiştir. Tekrarlanan deneylerin neticesinde, süperiletken ile volan arasındaki maksimum levitasyon kuvvetinin, volan üzerinde üç mıknatıs bulunduğu ve mıknatısların çekme-çekme polarizasyonunda yerleştirildiği levitasyon durumunda oluştuğu gözlenmiştir. Bu çalışmada ayrıca süperiletken manyetik yataklanan volan-rotorun matematiksel modellemesi yapılmıştır. Volan-rotorun doğal frekans analizleri deneysel olarak yapılmış ve volan hava jeti ile kararlı bir şekilde döndürülmüştür.
Özet (Çeviri)
Most of the experiments and studies preparing this thesis have been carried out under The Project 213M581“Frozen Image Based Stiffness Modelling At Superconductive Magnetic Bearings And Experimental Study”funded by Tübitak (The Scientific and Technological Research Council of Turkey). In the project, the interaction in an experimental superconducting magnetic levitation generated by a single ring shaped high temperature superconductor (HTS) and fixed permanent magnets (PM) placed on a specially designed flywheel rotor is modeled mathematically. A multi surface levitation concept using three permanent magnets and one high temperature superconductor in a levitation configuration is studied experimentally for different cases to increase the levitation forces. For this reason, mathematical modeling and experimental verification of the interaction between superconductor and magnet is important. Within the scope of the thesis study, axial and radial force measurements were made in the case of levitation between HTS and original flywheel-rotor. An experimental setup has been developed that facilitates the repeatability of superconductor experiments and increases the sensitivity of the measurements. As a result of many experiments, it was observed that the maximum levitation force between the superconductor and the flywheel is in the levitation state where there are three magnets on the flywheel and the magnets are placed in the pull-pull polarization. In this study, mathematical modeling of flywheel-rotor with superconducting magnetic bearing was also done. The natural frequency analysis of the flywheel-rotor was experimentally conducted and the flywheel was steadily rotated by air jet.
Benzer Tezler
- Süperiletken manyetik yataklı lineer fırlatıcı tasarımı
Superconducting magnetic bearing linear launcher design
MUTLU ALTINKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN BAŞARAN
- Süper iletken manyetik yatakların analizi ve modellenmesi
Analysis and modeling of superconducting magnetic bearings
YUSUF ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELİM SİVRİOĞLU
- Süperiletken manyetik taşıyıcıların statik ve dinamik analizi
Static and dynamic analysis of the superconducting magnetic bearings
BETÜL ATEŞ ÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET CANSIZ
- Enerji depolamada kullanılan süperiletken manyetik yatakların sonlu elemanlar yöntemi ile elektromanyetik analizi
Used i̇n energy storage superconducting magnetic bearing analysis of finite elements method
NURETTİN ÖMÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA OKUTAN
- Volan ve manyetik tren uygulamaları için süperiletken kaldırma sistemlerinin deneysel ve teorik incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of superconducting levitation systems for flywheel and maglev train eapplications
İRFAN YILDIZER
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ