Isıl performansı geliştirilmiş enerji verimli ev tipi fırın tasarımı
Energy efficient household oven design with improved thermal performance
- Tez No: 932592
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF TEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Elektrikli fırın ve benzeri cihaz üreten firmaların enerjide tasarrufu ön planda tuttukları her dönemde dikkat çekmiştir. Çalışmamızda 40 lt iç hacmi olan mini fırın ele alınmıştır, fırın turbo fan özelliği olan alt üst elektrikli rezistansa sahip orta performans da bir üründür. Bu fırının tasarımında iyileştirmeler gerçekleştirilerek daha homojen ısı dağılımı ve enerji tasarrufu sağlanması hedeflenmiştir. 40 lt' lik mini fırının Ansys Fluent yazılımında analizi yapılmıştır. İlk aşamada üretimi yapılmış ticari olarak satılmakta olan fırının çalışma koşullarında sayısal analizi yapılmıştır. Sıcaklık ve hız kontürleri incelenmiştir. Analizde elde edilen sıcaklık ve deneysel olarak elde edilmiş sıcaklık değerleri ile karşılaştırılmıştır. Mevcut fırın fan konumu, üfleme ve emme kanalları sonuçları da incelenmiş olup, akış ve sıcaklığın fırın içinde homojen dağılmadığı görülmüştür. Fırının verimini arttırmak için fan konumu ve fan koruma sacı yeniden tasarlanmıştır. Yeni fan koruma sacında fan fırın ortasına konumlandırılmış, üfleme kanalları rezistanslara daha yakın olacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca emme ve üfleme kanal sayısı mevcut fırındaki alanlara uygun olarak sayıları arttırılmıştır. Mevcut fırının alt rezistans üzerinde yer alan alt ızgara sacındaki kanalların sayısı yetersiz olması nedeniyle sıcak havanın alt kısımda biriktiği tespit edilmiştir. Yeni tasarımda daha yoğun delikleri olan alt rezistans sacı tasarımına gidilerek sıcaklık birikiminin azalması sağlanmıştır. Böylece akış ve sıcaklığın daha homojen olması sağlanmıştır. Tasarımda bu gibi iyileştirmeler ile daha kısa sürelerde istenilen pişirme sıcaklığına erişilerek, enerjide tasarruf sağlanmıştır. Yapılan iyileştirmeler ile fırında gıda pişirme kalitesinin arttırılması ve daha az elektrik tüketimi sağlanmıştır. Elde edilecek enerji tasarrufu ile çevresel etkilere olumlu katkı sağlama potansiyeli de artmaktadır.
Özet (Çeviri)
Companies that manufacture electric ovens and similar appliances have always prioritized energy savings. In this study, a 40-liter mini oven was analyzed. The oven is a mid performance product equipped with a turbo fan and upper and lower electric resistances. The aim was to improve its design to achieve a more homogeneous heat distribution and increased energy efficiency. The 40-liter mini oven was analyzed using ANSYS Fluent software. In the first stage, a numerical analysis was performed under the operating conditions of the commercially available oven. Temperature and velocity contours were examined, and the obtained temperature values were compared with experimental data. The position of the fan, blowing, and suction channels were also evaluated, revealing that airflow and temperature distribution were not homogeneous within the oven. To enhance the oven's efficiency, the fan position and fan protection sheet were redesigned. In the new design, the fan was positioned at the center of the oven, and the blowing channels were placed closer to the resistances. Additionally, the number of suction and blowing channels increased while ensuring compatibility with the existing oven structure. It was observed that the lower grill plate located above the bottom resistance had an insufficient number of perforations, causing hot air to accumulate at the lower section. In the new design, a lower resistance sheet with a denser perforation pattern was introduced to reduce heat accumulation. These design improvements resulted in more homogeneous airflow and temperature distribution. With these enhancements, the oven was able to reach the desired cooking temperature in a shorter time, leading to energy savings. The improvements also contributed to better food quality and reduced electricity consumption. The energy savings achieved have the potential to positively impact environmental sustainability.
Benzer Tezler
- Development of a dishwasher drying system that utilizes wastewater thermal energy and experimental investigation of its performance
Atık suyun ısıl enerjisinden faydalanılan bir bulaşık makinesi kurutma sisteminin geliştirilmesi ve performansının deneysel olarak araştırılması
UĞUR DOĞAN CAN DALBUDAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL ÇETKİN
- Kompakt değişken kapasiteli kompresör için soğutma kapasitesi artışının sayısal ve deneysel incelenmesi
Numerical and experimental investigation of increasing cooling capacity for compact variable capacity compressor
SEMİH GÜREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERTAÇ ÇADIRCI
- A methodology for energy optimization of buildings considering simultaneously building envelope HVAC and renewable system parameters
Binalarda yapı kabuğu, mekanik sistemler ve yenilenebilir enerji sistemleri parametrelerinin eş zamanlı enerji optimizasyonu için bir yöntem
MELTEM BAYRAKTAR
Doktora
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ZERRİN YILMAZ
PROF. DR. MARCO PERINO
- An experimental investigation of high purity single walled carbon nanotubes as transparent electrode materials
Tek duvarlı karbon nanotüp saflaştırması ve geçirgen elektrot oluşturulması konusunda deneysel çalışmalar
MOZHGAN LAKI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF ÜLKÜ ARICI
- Effect of microwave pretreatment on fate of antimicrobials and conventional pollutants during anaerobic sludge digestion and biosolids quality for land application
Anaerobik çamur çürütme prosesinde uygulanan mikrodalga dezentegrasyon işleminin antimikrobiyallerin ve konvansiyonel kirleticilerin akıbetine ve arazi uygulaması için biyokatı kalitesine etkisi
GÖKÇE KOR BIÇAKCI
Doktora
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR