Analysis and design of a novel reciprocating compressor utilizing a MinFaS-TaR mechanism(s)
MinSvS-KhD mekanizması(ları) içeren yenilikçi pistonlu kompresörlerin tasarımı ve analizi
- Tez No: 663043
- Danışmanlar: PROF. DR. REŞİT SOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 226
Özet
Pistonlu kompresörlerde kullanılan krank biyel mekanizmasına benzer bir şekilde, MinSvS-KhD ( Minimum Sürtünme ve Sarsma – Kaymadan Herhangi Dönmeye ) mekanizması da bir dönme hareketini bir kayma hareketine dönüştürmektedir. MinSvS-KhD mekanizması kullanılarak, dönme ve kayma hareketleri arasında istenen herhangi bir ilişki elde edilebilir. Ayrıca, MinSvS-KhD mekanizması avantajlı dinamik özelliklere de sahiptir. Bu çalışmada, piston hareketi, x_p (θ), veya hazne basıncı, P_c (θ), bir tasarım“fonksiyonu”olarak kullanılarak, bir veya daha fazla MinSvS-KhD mekanizması içeren kompresörlerin performans en iyilemesi (özellikle kompresör enerji tüketimi açısından ) yapılmıştır. Burada x_p, θveP_c,sırasıyla, piston pozisyonunu, krank açısını ve hazne basıncını simgelemektedir. Ayrıca, kompresör silindir çapı, giriş ve çıkış valflerinin çapları ve motor hızı da tasarım değişkenleri olarak kullanılmaktadır. Tasarım fonksiyonu olarak P_c (θ)'yı kullanmanın daha avantajlı ( x_p (θ) kullanmaya göre ) olduğu;ve bu durumda, hazne basıncının emme ve tahliye fazlarında sabit kalmasının sağlanabildiğigösterilmiştir. Tasarım değişkenlerinin kompresör performansı üzerindeki etkilerini görebilmek amacıyla parametrik analizlergerçekleştirilmiştir. Ayrıca, 7 adet durum çalışması da gerçekleştirilmiştir. Oluşturulan algoritmalar aracılığıyla, her bir durum çalışması için optimalMinSvS-KhD temelli kompresörler elde edilmiştir. Elde edilen bu optimalMinSvS-KhD temelli kompresörler,benzer krank biyel mekanizması temelli kompresörler ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, MinSvS-KhD temelli kompresörlerin, kullanılan tahrik motorlarının enerji tüketimini ve güç ihtiyacını önemli ölçüde azaltabileceğini göstermektedir. Ayrıca,MinSvS-KhD temelli kompresörlerde ana gövdeye (şase) aktarılan sarsma kuvvet ve momentlerinin daima sıfır olduğu da göz önünde bulundurulmalıdır.
Özet (Çeviri)
Similar to the slider crank mechanism that is utilized in a conventional reciprocating compressor, the MinFaS-TaR(Minimum Friction and Shaking–Translation to any Rotation) mechanism may also be used to convert a rotational motion into a translational motion. In the MinFaS-TaR mechanism, the translational and rotational motions can be related to each other in any desired manner. Furthermore, it has favorable dynamic properties. In this study, the piston motion function xp(θ) or the chamber pressure function Pc(θ) has been used as a design function to optimize the performance, especially energy consumption, of a compressor utilizing one, or more, MinFaS-TaR mechanisms. Here, xp, θ and Pc denote the piston position of the compressor, the angular position of the crank and the chamber pressure, respectively. In addition,the diameter of the cylinder, the diameters of the inlet and outlet valves and the motor speed of the compressor are utilized as design parameters.It is shown that using Pc(θ) as the design function is more advantageous (than using xp(θ) as the design function), leading to compressors in which the chamber pressure is constant during the suction and discharge phases. In order to assess the effects of various design parameters on the performance of a reciprocating compressor, parametric studies have been performed. Furthermore, 7 case studies have been considered. For each case study, optimal MinFaS-TaR based compressors have been obtained by using the developed algorithms. The performances of these optimal MinFaS-TaR based compressors have been compared to that of the slider crank based compressors. The results indicate that the energy consumptions and the power requirements of the driving motors of MinFaS-TaR based compressors may be reduced significantly (compared to the slider crank based compressors).It should be noted that, the shaking forces and moments transmitted to the chassis are identically zero in a MinFaS-TAR based compressor.
Benzer Tezler
- Development of a novel linear compressor and thermo-mechanical analysis
Yenilikci bir lineer kompresörün geliştirilmesi ve termo-mekanik analizi
ARMIN BIJANZAD
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. İSMAİL LAZOĞLU
- Soğutucularda kullanılan hermetik pistonlu kompresörler için özgün krank biyel mekanizması tasarımı ve imalatı
Design and manufacturing of novel crank connecting rod mechanism for hermetic piston compressors used in refrigerators
MOHAMED MUSTAFA AHMED IZZAT AL-DALAWI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri Ürünleri TasarımıGazi ÜniversitesiOtomotiv Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİH OKUR
- Makina halılarının yapısal özellikleri ile mekanik etkiler karşısındaki davranış özellikleri üzerine bir araştırma
The physics of woven carpets
ÖMER BERK BERKALP
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL ÖNDER
- Novel approaches for protection of light metals under various wear conditions via micro arc oxidation process
Hafif metallerin mikro ark oksidasyon yöntemiyle farklı aşınma şartlarında korunmasına yönelik yenilikçi yaklaşımlar
FAİZ MUHAFFEL
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Farklı teknolojiler kullanılarak üretilmiş farklı çalışma prensibine sahip güncel nikel-titanyum esaslı tek eğe döner alet sistemlerinin şekillendirme etkinliklerinin karşılaştırılmalı olarak incelenmesi
Comparative investigation of shaping abilities of novel ni-ti single-file systems with different working principles produced with different technologies
UĞUR AKSOY