Piezoelektik etki ile titreşim yapan delikli yüzey üzerine yerleştirilmiş sıvı damlanın dinamik davranışının incelenmesi
Investigation of the dynamic behavior of a liquid droplet placed on a vibrating perforated surface via the piezoelectric effect
- Tez No: 868373
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖZDE SARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Titreşim Analizi, Atomizasyon, Mikro Delikli Pirinç Plaka, Mikro Delikli Paslanmaz Çelik Plaka, Gözeneksiz Mikro Kalınlıkta Plaka, Görüntü Analizi, Piezoelektrik dönüştürücü, Vibration Analysis, Atomization, Micro Perforated Square Brass Plate, Micro Perforated Square Stainless Steel Plate, Non-Perforated Micro Thickness Plate, Image Analysis, Piezoelectric Transducer
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Piezoelektrik etki ile titreşim yapan damla atomizasyonu, sıvıların bu titreşimenerjisini kullanarak daha küçük damlalara bölünmesini içerir. Bu yöntem, daha iyi verimlilik, homojenlik için birçok endüstri ve bilimsel çalışma için vazgeçilmezdir. Damla atomizasyonu yöntemi gıda sanayi, kumaş kurutma, elektronik soğutma, tarım,endüstriyel üretim, biyoteknoloji, tarım, havacılık, tıp alanı gibi çeşitli ilgi alanlarına ve kullanım alanlarına sahiptir. Bu tezin çalışmasında piezoelektrik etki ile yüksek frekansta titreşim yapan pirinç ve paslanmaz çelik malzemelerinin üzerine yerleştirilen su damlalarının dinamik davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Bu tez çalışmasının amacı, delikli ve deliksiz pirinç ve paslanmaz çelik özelliklerindeki plakaların yüzeyleri üzerine yerleştirilen, belirli hacimdeki su damlasının dinamik davranışının incelenmesi ve pirinç, paslanmaz çelik özelliklerinin ve gözenekli plaklarının gözenekler arası mesafesinin değişmesinin damla atomizasyon davranışı üzerindeki etkilerini ortaya koymaktır. Bir diğer amaç olarak frekans süpürme yöntemi, atomizasyonun daha etkili gözlemlenebilmesi için 15kHz ile 25 kHz arasında birçok frekansta çalışılarak süpürme yöntemi denenmiştir. Bu da tek bir frekansta çalışmak yerine, yüzeyin rezonans frekanslarını da denk gelen noktalarda çalışmaya deneyde olanak sağlamıştır. Bu deneyde, paslanmaz çelik ve pirinç plakalar lazer markalama yöntemi ile, aynı plaka üzerinde, gözenekler arası mesafelerin 1000, 1500, 2000 ve 2500 μm olacak şekilde delinmiştir. Gözenekli pirinç ve paslanmaz çelik plakalarının delik çaplarının gerçek ölçüleri mikroskopta ölçülmüştür. Damla atomizasyonu deneyleri için piezoelektrik disk, deney plaklarının alt yüzeylerine sabitlenerek sinüs sinyali ile uyarılmıştır. Plakaların üst yüzeyi ile temas eden su damlasının deney boyunca değişiklik gösteren görüntüsü üstten bir kamera ile kaydedilmiştir. Kaydedilen görüntüler analiz programı ile zamana göre değişimleri kaydedilmiştir. Aynı analiz programı ile damlaların alan ölçümleri yapılarak grafikler oluşturulmuştur. Diğer bir amaç ile bu çalışmada frekans süpürme yönteminin deney yüzeylerinde atomizasyona olan katkısı araştırılmıştır. Bu yöntemde, farklı frekanslarda süpürme uygulanarak sıvı damlaların atomizasyonu incelenmiştir. Sonucunda damla görüntülerinin zamanla değişimleri aynı analiz programı kullanılarak alan ölçümleri yapılmıştır. Frekans ivme grafikleri oluşturulmuştur. Bu çalışma ile, pirinç ve paslanmaz çelik olmak üzere iki farklı malzeme özelliklerine sahip, gözenekli ve gözeneksiz plakalar üzerinde belirli hacimde su damlacıklarının dinamik davranışı gösterilmiştir. Gözenekli plakaların iki gözenek arası mesafe boyu değiştirilerek damla atomizasyonuna olan etkisi incelenmiştir.Frekans süpürme yönteminin atomizasyon sürecini önemli ölçüde hızlandırdığı sonucu deneysel olarak gösterilmiştir. Elde edilen genel sonuçlar göre pirinç malzemelerin paslanmaz çelik malzemelere göre damla atomizasyonu daha hızlı gerçekleşmiştir.
Özet (Çeviri)
The thesis study focuses on the dynamic behavior of water droplets placed on surfaces of brass and stainless steel materials that vibrate at high frequencies through the piezoelectric effect. The purpose of this thesis study is to investigate the dynamic behavior of water droplets of specific volumes placed on the surfaces of porous and nonporous brass and stainless steel plates. Additionally, the study aims to examine the effects of the material properties of brass and stainless steel, as well as the spacing between pores in the porous plates, on droplet atomization behavior. To achieve this goal, brass and stainless steel plates were perforated using laser marking methods, with pores spaced at distances of 1000, 1500, 2000 and 2500 μm on the same plate. The actual diameters of the pores in the porous brass and stainless steel plates were measured under a microscope. For the droplet atomization experiments, a piezoelectric disk was attached to the underside of the test plates and stimulated with a sinusoidal signal. The topview images of the water droplet in contact with the plate surface were recorded using a camera. The recorded images were analyzed over time using image analysis software to track changes in the droplet's behavior. The software was also used to measure the droplets' area over time, and graphical representations of this data were created. This study demonstrates the dynamic behavior of water droplets on surfaces of brass and stainless steel, both porous and non-porous, with varying pore spacings. The impact of altering the spacing between pores in the porous plates on droplet atomization was examined. The overall findings suggest that brass materials exhibit faster droplet atomization compared to stainless steel materials.
Benzer Tezler
- Gürültüyü azaltan ve piezoelektrik etki ile enerji hasat eden Helmholtz rezonatörü tasarımı ve analizi
Design and analysis of Helmholtz resonator that reduces noise and harvests energy with piezoelectric effect
ALİ ÖZERMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖZDE SARI
- Dynamic and aeroelastic analysis of a helicopter blade with actively controlled trailing edge flap in forward flight
Aktif olarak kontrol edilen firar kenarı flabına sahip bir helikopter palinin ileri uçuş şartları altında dinamik ve aeroelastik incelemesi
ÖZGE ÖZDEMİR ÖZGÜMÜŞ
Doktora
İngilizce
2012
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİH ORHAN KAYA
- The effect of liposome phospholipid content on the formation of tethered lipid membranes
Lipozom fosfolipid içeriğinin yüzeye bağlı yapay lipit membran modelinin oluşumu üzerindeki etkisi
BAŞAK TÜRKEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
- Orta Karadeniz'de düşük güçlü sistemler için dalga enerjisinden enerji üretimi yöntemi ve uygulaması
An energy generation method and its application for low-powered systems from wave energy in Central Black Sea
MEHMET LETİF BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiOrdu ÜniversitesiBalıkçılık Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ EKBER ÖZDEMİR
- Katmanlı kompozit bir plağın piezoelektrik yamalar yardımıyla titreşim kontrolü
Vibration control of a laminated composite plate by piezoelectric patches
ALEV KAÇAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA