Kızılötesi ısıtıcıların ısıl karakteristiğinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the thermal performance of infrared heaters
- Tez No: 922211
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TAMER ÇALIŞIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Günümüzde pek çok farklı kullanım alanı bulunan kuvars kızılötesi ısıtıcıların, ısıl karakteristiklerinin incelenmesi, bu ısıtıcılardan istenilen ısıtma gücünün en verimli şekilde elde edebilmek açısından büyük önem taşımaktadır. Yüksek çalışma sıcaklıkları, karmaşık geometrik yapıları ve baskın ışınım ile ısı yayma özellikleri gibi nedenler, bu lambaların çalışma prensiplerine dair analitik hesaplamaların gerçekleştirilmesini oldukça zorlaştırmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında, dört adet dikey yerleştirilmiş, kuvars kızılötesi ısıtıcının ısıl performansı, farklı parametreler altında deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Güç, mesafe, konum ve açı parametrelerinin hassas bir şekilde incelenmesi için bir ısıl test düzeneği ve bir sayısal model oluşturulmuştur. Sayısal model içerisindeki sınır şartlarının tanımlanması için gerekli olan değerleri elde edebilmek için bu konu üzerine yapılmış mevcut çalışmalar incelenip ısıtıcıların kuvars ve filament sıcaklıklarını hesaplayabilmek için, net radyasyon metodu kullanılarak oluşturulmuş, iki adet eşitlik kullanılmıştır. Bu eşitliklerden elde edilen değerler, ANSYS yazılımının Steady State Thermal modülü yardımıyla oluşturulan sayısal modele tanımlanmış ve farklı parametreler için incelemeler yapılmıştır. Öncelikle sayısal model, sayısal veriler ve deneysel veriler arasındaki uyum sayesinde doğrulanmıştır. Konum, mesafe, açı ve güç parametreleri için elde edilen sayısal ve deneysel veriler arasındaki ortalama yüzdesel fark değerleri sırasıyla %5,1, %3,7, %6,4 ve %3,2 olarak hesaplanmıştır. Kuvars kızılötesi ısıtıcıların vakum ortamındaki performansları ve ayrıca arka yüzeylerinde bulunan seramik kaplamanın değişen emisivite değerlerinin ısıtıcıların ısıtma performansına etkileri doğrulanan sayısal model yardımıyla incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Examining the thermal performance of quartz infrared heaters that are used in many different applications is very important to ensure that the desired heating power can be obtained in the most efficient way. Reasons such as high operating temperatures, complex geometric structures and dominant radiative heat dissipation properties make it very difficult to carry out analytical calculations about their working principles. This study focuses on experimentally and numerically investigating the thermal performance of four vertically mounted quartz infrared heaters under different parameters. To analyze the effects of power, distance, position, and angle with precision, a thermal test setup and a numerical model were developed. To define the boundary conditions required for the numerical model, existing studies were reviewed, and two equations based on the net radiation method were utilized to calculate the quartz and filament temperatures of the heaters. These values were incorporated into the numerical model developed using the Steady State Thermal module of ANSYS software, allowing for analyses under various conditions. The numerical model was validated by comparing its results with experimental data, showing average percentage differences of 5.1% for position, 3.7% for distance, 6.4% for angle, and 3.2% for power parameters. Additionally, the validated numerical model was used to investigate the performance of quartz infrared heaters in a vacuum environment and to evaluate how varying emissivity value of the ceramic coating on their rear surfaces influence heating performance.
Benzer Tezler
- Çinko katkılı antibakteriyel özellikte hidroksiapatit üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of zinc-doped antibacterial hydroxyapatite
SÜLEYMAN ÇINAR ÇAĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖNDER ALBAYRAK
- Pilot sea turtle monitoring at ims-metu beach, Erdemli, Turkey (North-Eastern Mediterranean) using novel tracking systems
Pilot deniz kaplumbağaları izleme takip sistemlerinin Odtü-Dbe Kumsalı'nda, Erdemli, Türkiye (Kuzey-Doğu Akdeniz) uygulanması
SİNEM CİHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Deniz BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDeniz Biyolojisi ve Balıkçılık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERKAN KIDEYŞ
- All-chalcogenide core-shell fibers for nonlinear applications
Lineer olmayan uygulamalar için tamamı kalkojen çekirdek-kabuk fiberler
BEKİR TÜREDİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve Teknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
- RF saçtırma yöntemi ile biriktirilen CdS ve ZnS ince filmlerin karakterizasyonu ve heteroeklem üretiminde kullanılması
Characterization of CdS and ZnS thin films deposited by RF sputtering method and usage in the fabrication heterojunctions
CİHAT BOZKAPLAN
Doktora
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL AKKILIÇ
- Katanyonik moleküller kullanılarak kendiliğinden kümeleşme yoluyla nano/mikro boyutlu yapıların oluşturulması ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of self assembled nano/micro sized structures formed by catanionic molecules
ELİF GÜLCAN GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN