Yeraltı madenlerinde kullanılan eksenel akışlı fanın kanat tasarımı ve gürültü kontrolü
Blade design and noise control of an axial flow fan used in underground mines
- Tez No: 915655
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BEYTULLAH ERDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: HAD, Eksenel fan, Havalandırma, Rotor, Fan kanatları, CFD, Axial fan, Ventilation, Rotor, Fan blades
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu çalışmada bir yeraltı madeninin havalandırılmasında kullanılan 40 cm çapındaki ön statorlu (akışı yönlendiren sabit kanat dizisine sahip) silindirik kanallı eksenel fanın kanat geometrisi yeniden tasarlanmıştır. Mevcut fanın Computer Aided Design (CAD) geometrisi incelenmiş ve tüm parametreler analiz edilmiştir. Gerçek fanın geometrik özellikleri sabit tutularak sistem gereksinimlerine göre yeniden bir tasarım yapılmış ve gerekli kaldırma kuvvetini sağlayacak yeni bir kanat profili seçilmiştir. Literatürde önerilen NACA 747A315 ve NACA 6412 kanat profillerine ek olarak bu çalışmada önerilen NACA 63-412 kanat profilinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizi yapılmış ve kanat performans oranları (CL/CD) belirlenmiştir. NACA 63-412 kanat profili kullanılarak tasarlanan rotor geometrisi ile mevcut fan geometrisi CAD ortamında birleştirilmiştir. Yeni fanın gürültü düzeyini azaltmak amacıyla stator ve rotor kanat sayılarının farklı kombinasyonlarında HAD analiz çalışması yapılmıştır. Nihai fanın HAD sonuçları mevcut fanın sonuçları ile karşılaştırılmış ve nihai fanda farklı dönüş hızlarında kütlesel debide minimum %33,5 artış sağlanmıştır. Nihai fan tasarımının geniş bant gürültüsü düzeyinde mevcut fana göre minimum %5,54 iyileşme elde edilmiştir. Bu çalışmanın literatüre sağladığı en büyük yenilik, yeraltı maden fanlarında kullanılabilecek alternatif bir NACA kanat profili önermesidir.
Özet (Çeviri)
In this study, the blade geometry of a 40 cm diameter axial fan, equipped with a cylindrical duct and a pre-stator (a stationary vane system directing airflow) used for underground mine ventilation, was redesigned. The Computer-Aided Design (CAD) geometry of the existing fan was examined, and all parameters were thoroughly analyzed. A new design was developed in accordance with system requirements while maintaining the geometric characteristics of the original fan, and a novel blade profile was selected to achieve the required lift force. In addition to the NACA 747A315 and NACA 6412 blade profiles suggested in the literature, this study proposed the NACA 63-412 blade profile, which was analyzed using Computational Fluid Dynamics (CFD) to determine blade performance ratios (CL/CD). The rotor geometry designed with the NACA 63-412 blade profile was integrated with the existing fan geometry in the CAD environment. To reduce noise levels, CFD analyses were conducted for various combinations of stator and rotor blade counts. The CFD results of the final fan were compared to those of the existing fan, revealing a minimum 33.5% increase in mass flow rate at different rotational speeds and a minimum 5.54% improvement in broadband noise levels. The most significant contribution of this study to the literature is the proposal of an alternative NACA blade profile suitable for underground mine ventilation fans.
Benzer Tezler
- Parçacık sürü optimizasyonu ile pareto yaklaşımının birleştirilerek çok amaçlı optimizasyon problemlerinin çözümü ve Çanakkale-Tuzla hidrotermal sistemin manyetotellürik verileri ile modellenmesi
Solution of multi-objective optimization problems by combining particle swarm optimization with pareto approach and modeling of Çanakkale-Tuzla hydrothermal system with magnetotelluric data
ERSİN BÜYÜK
Doktora
Türkçe
2020
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH KARAMAN
- Tabanyolu tahkimatı olarak geçme (TH) bağ uygulamaları ve performans değerlendirmeleri
Investigation on the working performances of yielding steel arches in gateroads of underground coal mines
İLYAS DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Maden Mühendisliği ve MadencilikZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞRUL ÜNLÜ
- Yeraltı madenciliği takip ve izleme sistemi otomasyonu
Underground mining and monitoring system automation
İSMAİL GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKırıkkale ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA ERGÜZEN
- Endüstriyel katı atık ikameli çimentolu macun dolguların karakteristik özelliklerinin tahribatlı ve tahribatsız testler kullanılarak değerlendirilmesi
Evaluation of characteristic features of industrial solid waste substituted cemented paste backfills using destructive and non-destructive tests
TUĞBA KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiRecep Tayyip Erdoğan Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL YILMAZ
- Yeraltı maden ocaklarında doğal havalandırma sisteminin yapay sinir ağları ile değerlendirilmesi
Evaluation of natural ventilation system in underground mines with artificial neural networks
BURCU DEMİR İROZ
Doktora
Türkçe
2024
Maden Mühendisliği ve MadencilikEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÖNDER