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: 96
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
- Beyin tümörlerinde sitogenetik ve moleküler sitogenetik incelemeler
Cytogenetic and molecular cytogenetic analysis in brain tumors
AYŞE ÇIRAKOĞLU
Doktora
Türkçe
2003
Tıbbi Biyolojiİstanbul ÜniversitesiGenetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SENİHA HACIHANİFİOĞLU
- Performance comparison and traffic analysis in optical burst-switched networks
Optik çoğuşma anahtarlamalı ağlarda başarım karşılaştırması ve trafik analizi
BURAK KANTARCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SEMA OKTUĞ
- Cohesion in Turkish a survey of cohesive devices in prose literature
Başlık çevirisi yok
FUAT ALTUNKAYA
- Model reference input shaped neuro-adaptive sliding mode control of gantry crane
Model referans girişi şekillendirildi nöro-uyarlamalı kayan kipli gezer köprülü vinç kontrolü
MOHAMMED ABDO AHMED SAAD AL-BALTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Kültürel hafıza kodlarının çağdaş sanatta ip ile temsili
Cultural memory codes and their representation with thread in contemporary art
MERVE EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Güzel SanatlarMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiHeykel Ana Sanat Dalı
PROF. ESRA SAĞLIK ŞENALP