Farklı ıp sınıflarına ait kuru tip trafo kabinlerinde porozite değerlerinin hesaplanması ve akış analizleri
Calculation of porosity values and flow analyzes of dry type transformer cabins with different ip classes
- Tez No: 927511
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ VELİ GÖKHAN DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kabinli kuru tip transformatörlerde kayıplarının neden olduğu ısı, transformatörde yaşlanmaya neden olduğundan oluşan bu ısının etkin bir şekilde kabin içinden uzaklaştırılması gerekmektedir. Dolayısıyla, kabin havalandırma sistemlerinin tasarımı ve verimi transformatör ömrünün uzatılması için büyük önem arz etmektedir. Tasarlanan transformatörlerin hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) programlarıyla gerçekleştirilen ısı transferi analizlerinde, oldukça uzun süren hesaplama sürecinin kısaltılması için havalandırma menfezlerinin porozite değerlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Çalışmamızda, kuru tip transformatör kabini havalandırma menfezlerinde kullanılan farklı tip IP (Ingress Protection) koruma sınıflarının akış üzerindeki etkisi deneysel ve sayısal olarak incelenmiş ve bu menfezlere ait porozite değerleri (1/𝛼, viskoz iç direnç faktörü ve 𝐶2, atalet direnci faktörü) hesaplanmıştır. Bunun için, kuru tip transformatör kabinlerinin IP21, IP31, IPX3 ve IP54 koruma sınıfı menfezlerinden geçen hava akış hızının ölçülebildiği bir deney seti tasarlanmış ve üretilmiştir. Sayısal sonuçlar için ise deney setinin sayısal modeli oluşturularak Ansys Fluent yazılımı ile HAD (CFD) analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde k-ω SST türbülans modeli ve Pressure-Velocity Coupling Simple çözüm algoritması kullanılarak hava çıkış hızları ve basınç düşüşleri bulunmuştur. Elde edilen çıkış hızları, deneysel ölçümler ile mukayese edilerek sayısal modellerin doğrulaması yapılmıştır. Sayısal sonuçlara göre fanın tam kapasite ile çalışması durumunda en fazla basınç düşüşünün IP21, en az basınç düşüşünün IPX3'te oluştuğu; çıkış hızlarında en yüksek değerin IPX3'e, en düşük değerin de IP31'e ait olduğu görülmüştür. Basınç düşüşü değerleri kullanarak ise menfezlerin porozite değerleri IP21 için 𝐶2=1753,88, 1∕𝛼=1,03𝑥107; IP31 için 𝐶2=2958,94, 1/𝛼=1,03𝑥107 ve IPX3 için 𝐶2=12602,45, 1∕𝛼=9,00𝑥105 olarak hesaplanmıştır. Çalışma sonunda elde dilen porozite değerlerinin, gelecek transformatör ısı transferi analizlerinde kullanılması umulmaktadır.
Özet (Çeviri)
Since the heat caused by the losses in dry-type transformers with enclosures causes aging in the transformer, this heat must be effectively removed from the enclosure. Therefore, the design and efficiency of the cabin ventilation systems are crucial for extending the life of the transformer. In the heat transfer analyses of the designed transformers carried out with computational fluid dynamics (CFD) programs, porosity values of the ventilation grilles are needed to shorten the calculation process, which is quite long. In our study, the effect of different types of IP (Ingress Protection) protection classes used in dry-type transformer cabinet ventilation grilles on the flow was investigated experimentally and numerically and porosity values (1/α, viscous internal resistance factor and 𝐶2, inertial resistance factor) of these grilles were calculated. For this purpose, an experimental set was designed and manufactured to measure the air flow velocity passing through IP21, IP31, IPX3 and IP54 protection class grilles of dry-type transformer cabinets. For numerical results, a numerical model of the experimental set was created and CFD analyses were performed with Ansys Fluent software. In these analyses, k-ω SST turbulence model and Pressure-Velocity Coupling Simple solution algorithm were used to find the air outlet velocities and pressure drops. The obtained outlet velocities were compared with the experimental measurements and the numerical models were verified. According to the numerical results, it is seen that the highest pressure drop occurs in IP21 and the lowest pressure drop occurs in IPX3 when the fan operates at full capacity; the highest value in outlet velocities belongs to IPX3 and the lowest value belongs to IP31. Using the pressure drop values, the porosity values of the culverts were calculated as 𝐶2=1753,88, 1∕α=1,03x107 for IP21; 𝐶2=2958,94, 1/α=1,03x107for IP31 and 𝐶2=12602,45, 1∕α=9,00x105for IPX3. It is hoped that the porosity values obtained at the end of the study will be used in future transformer heat transfer analyses.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Testosteron dihidrotestosteron ve östrojenin benign prostat hiperplazisindeki etyolojik rolleri
The roles of testosterone, dihydrotestosterone and estradiole on the etiology of benign prostatic hyperplasia
HALUK TOKUÇOĞLU
- Süt formüllerinin tüketim uygulamaları ve süt formüllerinin C vitamini içeriği ile pH değerleri
Başlık çevirisi yok
GÖNÜL VAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul ÜniversitesiÇocuk Gelişimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜRKAN KUTLUAY
- Türkiye'de aile planlaması çalışmalarında erkeklerin önemi, hastane personeli ile fabrika işçilerinin doğum kontrol yöntemlerine karşı tutum ve davranranışlarında farklılığın araştırılması
Başlık çevirisi yok
KAMİL MALKOÇLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Demografiİstanbul ÜniversitesiAile Sağlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERİN KÖSEBAY