Developing thermally conductive and resistive soil mixtures for energy geo-structures
Enerji geo-yapıları için termal iletken ve yalıtkan zemin karışımlarının geliştirilmesi
- Tez No: 827880
- Danışmanlar: PROF. DR. YELİZ YÜKSELEN AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, İnşaat Mühendisliği, Energy, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 208
Özet
Zeminlerin termal özelliklerinin araştırılması son yıllarda öne çıkmıştır. Sıcaklık değişimlerinden doğrudan etkilenen nükleer atık sahaları, gömülü yüksek gerilimli güç kabloları ve ısı eşanjörlerinin uygulandığı mühendislik yapılarında zeminlerin termal özellikleri oldukça önemlidir. Son zamanlarda yapılan çalışmalar bentonitin mühendislik dolgusu olarak nükleer atık sahalarında kullanılmasına yoğunlaşmıştır. Kum-bentonit karışımları ise mukavemet gerektiren ısı kazıkları ve yüksek gerilimli güç kabloları için gereklidir. Ayrıcı bu çalışmada bor mineralleri, cam elyaf ve cüruflar katkı malzemesi olarak zeminlerin termal özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Kolemanit minerali nükleer enerji santrallerinde radyonüklidleri nötrlediği için kullanılmaktadır. Bor minerallerinin genel olarak sıcaklığa karşı dayanıklılığı artırdığı bilinmektedir. Cam elyaf ise hafif ve yüksek mukavemet göstermesinden dolayı son yıllarda araştırılan önemli bir katkıdır. Cam elyafın elektriği iletmeme ve yanmama özelliklerinden faydalanılabilir. Cüruflar ise yüksek dayanıma sahip atık malzemelerdir. Cürufların geri dönüşümü ve sürdürülebilirliği için çeşitli alanlarda kullanılması incelenmelidir. Bu çalışma, bentonit ve farklı oranlar kum-bentonit karışımları kullanılmıştır. Her karışıma yüzde 10 ve yüzde 20 katkı eklenerek termal özelliklerinin değişimi de incelenmiştir. Bu karışımların kompaksiyon eğrisine göre termal özelliklerinin değişimi, doygunluk derecesine göre termal özelliklerinin değişimi ve sıcaklığa bağlı termal iletkenliklerinin değişimi incelenmiştir. Katkıların bentonit karışımlarının termal özelliklerine etkisi genellikle ihmal edilebilir düzeydeder. Bor katkıları kum-bentonit karışımlarında termal özellikler negatif etkilerken, cam elyaf katkılı kum-bentonit karışımlarında genellikle ihmal edilebilir düzeyde değişimler meydana gelmiştir. Ferrokrom cürufu kum-bentonit karışımlarının termal özelliklerini pozitif etkilerken, bakır cürufunun kum-bentonit karışımlarına etkisi ya ihmal edilebilir düzeyde ya da negatif etkilemiştir.
Özet (Çeviri)
Investigation of thermal properties of soils has come to the fore in recent years. Thermal properties of soils are very important in energy geo-structures where nuclear waste disposal areas, buried power cables and heat exchangers are directly affected by temperature changes. Recent studies have focused on the use of bentonite as an engineering filler in nuclear waste disposal areas. Sand-bentonite mixtures are required for strength-requiring energy piles and power cables. In this study, the effects of boron minerals, glass fiber and slags as additives on the thermal properties of the soils were investigated. Colemanite mineral is used in nuclear power plants because it neutralizes radionuclides. It is known that boron minerals generally increase resistance to temperature. Glass fiber, on the other hand, is an important additive that has been researched in recent years due to its light weight and high strength. It can be benefited from the non-electrically conductive and non-combustible properties of glass fiber. Slags are waste materials with high strength. The use of slags in various fields for recycling and sustainability should be examined. In this study, bentonite and different ratios of sand-bentonite mixtures were used. The change of thermal properties was also investigated by adding 10 percent and 20 percent additives to each mixture. The variation of the thermal properties of these mixtures according to the compaction curve, the variation of the thermal properties according to the degree of saturation and the variation of the thermal conductivity depending on the temperature were investigated. The effect of additives on the thermal properties of bentonite mixtures were generally negligible. While boron additives affected the thermal properties negatively in sand-bentonite mixtures, negligible changes occurred in sand-bentonite mixtures with glass fiber additives. While ferrochrome slag positively affected the thermal properties of sand-bentonite mixtures, the effect of copper slag on sand-bentonite mixtures was either negligible or in negative direction.
Benzer Tezler
- Silika esaslı üstün yalıtım performansına sahip malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of silica based super insulation materials
CEREN ÖNEY KIROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Mikrodalga elektrotermal itki sistemi:tasarımı, üretimi ve performans analizi
Design, manufacture and performance analysis of a microwave electrothermal thruster system
MEHMET SERHAN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2016
Astronomi ve Uzay BilimleriHava Harp Okulu KomutanlığıUzay Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ÇELİK
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KOÇ
- Polyacrylonitrile based nanofibers with conductive polymers and their stabilization
İletken polimerler içeren poliakrilonitril tabanlı nanolifler ve stabilizasyonu
EZGİ İŞMAR ŞİR
Doktora
İngilizce
2019
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Analytical solution for single phase microtube heat transfer including axial conduction and viscous dissipation
Mikrotüplerde tek fazlı akışkanlarda ısı transferinin eksen boyunca ısı iletiminin ve sürtünme ısısının dahil edildiği analitik çözümü
MURAT BARIŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADIK KAKAÇ
YRD. DOÇ. DR. ALMILA GÜVENÇ YAZICIOĞLU
- Çevresel olarak yarısı sabit yüzey sıcaklığı ile ısıtılmış kalın cidarlı bir boruda geçici rejim birleşik ısı transferi
Transient conjugated heat transfer in a thick walled pipe circumferentially half heated with constant surface temperature
Ş.ULAŞ ATMACA
Doktora
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİK BİLİR