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: Mühendislik Bilimleri, Makine Mühendisliği, Engineering Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğal konveksiyon, Isı iletimi, Isı ışınımı, Heat conduction, Heat radiation
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Foton dedeksiyonu ve kızılötesi bölge lazerlerine uygulamaları
Photon detection and their aplications for infrared region lasers
M.MAHİR BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA ÖZMEN
- Sorption/desorption studies of cesium and neptunium on some days and soils
Başlık çevirisi yok
E.ŞEBNEM AKSOYOĞLU
- Electroinitiated polymerization of bis (trihalophenoxo) ethylenediamine copper (II) complexes
Başlık çevirisi yok
SEMİH YİĞİT
- T.T.K. Gelik İşletmesi ocaklarında rastlanan solunabilir tozların kuvars içeriklerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
SEFAİL YAPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT DİDARİ
- Ağaç malzemenin kondenzasyon ve mikrodalga teknikleri ile kurutulması üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
EROL BURDURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Ağaç İşleriHacettepe ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RİFAT İLHAN
