Geri Dön

Sürekli indüksiyon ısıtma sisteminin kurulumu ve vişne suyunun ısıtılmasında uygulanabilirliğinin deneysel ve kuramsal olarak incelenmesi

Setting up continuous induction heating system, and investigation of its applicability for heating of cherry juice experimentally and mathematically

PDF İndir

  1. Tez No: 537052
  2. Yazar: ORHAN KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ İÇİER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 110

Özet

İndüksiyon ısıtma, ferromanyetik özellik gösteren malzemelerde manyetik alan altında ısı jenerasyonu oluşturularak, ısıtma gerçekleştirme yöntemidir. Bu tez çalışmasında, ferromanyetik özellik taşıyan boru tipi sürekli indüksiyon ısıtma sistemi kurulumu gerçekleştirilerek, bu sistemin vişne suyunun ısıtılmasında uygulanabilirliği deneysel ve kuramsal olarak incelenmiştir. Vişne suyu örneklerinin 27±2°C'den 75°C hedef sıcaklığa ısıtılması amaçlanmıştır. Farklı akış debileri (200-250-300 ml/dk) ve farklı sabit boru duvar sıcaklıklarının (80-90-100°C) vişne suyunun ısınma karakteristikleri bazı kalite özellikleri (Toplam monomerik antosiyanin, askorbik asit, toplam fenolik madde, renk, pH ve titrasyon asitliği, bulanıklılık) ve indüksiyon ısıtma işleminin performans değerleri (enerji ve ekserji verimlilikleri, geliştirme potansiyeli) üzerine etkileri incelenmiştir. Vişne suyunun kalite özelliklerindeki değişim ve indüksiyon ısıtma işleminin ekserji verimliliği ölçüt alınarak en uygun işlem koşul belirlenmiştir. Kontrol ısıtma yöntemi olarak, çift borulu ısı değiştiricide en uygun indüksiyon ısıtma koşulu olarak belirlenen debi ve duvar sıcaklığı ile aynı işlem koşulunda, ısıtma ortamı olarak sıcak su kullanarak işlem gerçekleştirilmiştir. Isıtma yöntemlerinin vişne suyunun kalite özellikleri ve ısıtma işleminin ekserji verimliliği üzerine etkileri karşılaştırılmıştır. Ayrıca sürekli indüksiyon ısıtma sisteminin kuramsal incelemesi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Debinin azalması ve sabit boru duvar sıcaklığının artmasının hedef sıcaklığa ulaşma süresini kısalttığı belirlenmiştir. Vişne suyunun askorbik asit ve toplam fenolik madde içeriğinin, akış debisinin artmasına bağlı olarak sırasıyla %.15.3-28.2 aralığında ve % 5.27-10.7 aralığında azaldığı belirlenmiştir. Farklı indüksiyon işlem koşullarının toplam monomerik antosiyanin, renk, bulanıklılık, pH ve titrasyon asitliği değerleri üzerine benzer etkiler gösterdiği belirlenmiştir. İndüksiyon ısıtma işleminin enerji ve ekserji verimliliğinin sırasıyla %44.45-81.27 ve % 38.82-74.76 aralığında olduğu belirlenmiştir. Verimlilik değerlerinin akış debisinin artması ve sabit boru duvar sıcaklığının azalmasıyla birlikte arttığı tespit edilmiştir. Uygulanan optimizasyon prosedürüne göre, en iyi indüksiyon işlem koşulu 209 ml/dk akış debisi ve 86°C sabit boru duvar sıcaklığı olarak tahminlenmiştir (istenilirlik 0.90). Doğrulama analizlerinde, cevaplar için tahminlenen ve deneysel değerler arasındaki farklar %5'in altında tespit edilmiştir. En uygun koşuldaki indüksiyon ısıtma işleminde ürün kalitesinin ve ekserji verimliliğin geleneksel ısıtmaya göre istatistiksel olarak (p

Özet (Çeviri)

Induction heating is a heating method applied by generating heat under magnetic field in materials having ferromagnetic properties. In this thesis, a ferromagnetic tubular continuous induction heating system was set up, and the applicability of this system in heating of sour cherry juice was investigated by experimentally and mathematically. It was aimed to heat the sour cherry juice from 27±2°C to the target temperature of 75°C. The effects of the different flow rates (200-250-300 ml/min) and different pipe wall temperatures (80-90-100 °C) on heating characteristics, some quality attributes (Total monomeric anthocyanin, ascorbic acid, total phenolic content, color, pH and titratable acidity, turbidity) of sour cherry juice and performance characteristics (energy and exergy efficiencies, improvement potential) of the process was investigated. The optimum condition for induction heating process was determined by considering changes in quality attributes exergy efficiency. As a conventional heating method, the process was applied in a double pipe heat exchanger for the process condition similar to the optimum induction heating condition, by using hot water as a heating medium. The effects of heating methods on some quality attributes of sour cherry juice and exergy efficiency of heating process were compared. Additionally, theoretical investigation of continuous induction heating process was performed by using finite element method. The process time to reach target temperature decreased as the flow rate decreased and set pipe wall temperature increased. It was found that ascorbic acid content and phenolic compound content decreased by %15.3-28.2 and %5.27-10.7, respectively, as the flow rate increased. It was found that the effects of different induction heating conditions on total monomeric anthocyanin, color, turbidity, pH and titratable acidity values were similar. Energy and exergy efficiencies of induction heating process was in the range of % 44.45-81.27 and 38.82-74.76, respectively. The efficiency values increased as the flow rate increased and set pipe wall temperature decreased. The optimum condition of induction heating process was predicted (desirability 0.90) as the flow rate of 209 ml/min and set pipe wall temperature of 86°C. In validation tests, the differences between experimental and predicted values for responses were lower than 5%. The quality properties and exergy efficiency for optimum induction heating process were higher than those of conventional heating process, statistically (p

Benzer Tezler

  1. Tez No

    591157

    İndüksiyonlu gaz ısıtıcılarının termodinamik analizi

    Thermodynamic analysis of induction gas heaters

    ALPER KELEŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiYalova Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÜMİT ÜNVER

    DOÇ. DR. HALİL MURAT ÜNVER

  2. Tez No

    154901

    İndüksiyonlu çelik tav fırınlarında güç ünitelerinin PLC ile denetimi

    Power supply control trough PLC in a induction steel heating furnace

    HALİL MURAT ÜNVER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Makine MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. VELİ ÇELİK

    Y.DOÇ.DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR

  3. Tez No

    714315

    Synthesis of zeolite A coatings

    Zeolit A kaplamalarının sentezi

    ARZU BAYRAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE ERDEM

  4. Tez No

    637671

    Hidrojen redüksiyon yöntemi ile LaFeSi temelli manyetokalorik malzeme üretimi

    LaFeSi based magnetocaloric material production by hydrogen reduction method

    SEMİH ATEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN

  5. Tez No

    786620

    Asenkron motorun farklı kontrol yöntemleri ile hız kontrolü ve raylı sistemlere uygulanması

    Different control methods for speed control of asynchronous motor and application to railway systems

    ALP EREN ÇALICIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ

Geri Dön