Üç boyutlu sıcaklık ölçüm sisteminin gerçekleştirilmesi ve uyarlanabilir ısıtma modellerinin elde edilmesi
The realization of a three-dimensional temperature measurement system and development of adaptive heating models
- Tez No: 938590
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN ÇAKIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 166
Özet
Elektrikli ısıtıcılar, taşınabilirlik, hızlı ısıtma, kullanım kolaylığı ve güvenilirlik gibi avantajlarından dolayı geniş bir kullanım alanına sahiptir. Isıtıcıların yaygın olarak kullanılması verimlilik ve enerji tasarrufu gibi konularda doğru ısıtıcı seçimini önemli hale getirmektedir. Bu tez çalışmasında daha verimli ve amaca uygun ısıtıcı tasarımı ve üretimine olanak sağlayacak üç boyutlu sıcaklık ölçüm sistemi gerçekleştirilmiştir. Ölçüm sisteminde 0,0489 °C hassasiyetinde sıcaklık değişimini algılayabilen yeni bir algılayıcı devre yapısı sunulmuş ve 81 algılayıcı devre kartı kullanılmıştır. Algılayıcılar 𝑥𝑦 düzleminde 9 × 9 matris diziliminde iki boyutlu olarak konumlandırılmış ve ısıtıcının 𝑧 ekseninde dikey hareket ettirilmesi ile üç boyutlu ısıtma modelleri elde edilmiştir. Deneysel çalışmalarda fanlı bir ısıtıcıdan elde edilen ısıtma modelleri kullanılarak, ısıtıcının matematiksel modeli çıkarılmıştır. Modelin başarımı 15 farklı ısıtıcı dizisi için hata tabanlı performans değerlendirme kriterleri ile ortaya konmuştur. Buna göre tüm diziler için matematiksel model ve ölçüm sonuçları arasındaki ortalama mutlak hataların ve R2 uyumluluk değerlerinin ortalaması sırasıyla 0,31 °C ve %98,18 olarak hesaplanmıştır. Ardından ölçüm sisteminden bağımsız olarak matematiksel model yardımıyla farklı ısıtıcı sayıları ve dizilimleri ile oluşturulan referans modeller için radyal hareket, parçacık sürü ve mayıs sineği optimizasyon algoritmaları kullanılarak, uyarlanabilir ısıtma modelleri elde edilmiştir. Sonuçlar optimizasyon yöntemlerinin, referans ısıtıcı konumlarını ve ısıtıcılar ile algılayıcı dizisi arasındaki mesafeyi başarılı bir şekilde tespit edebildiğini açıkça ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Electric heaters have a wide range of applications due to their advantages, including rapid heating, portability, ease of use, and reliability. The widespread use of electric heaters makes the correct selection of heaters crucial in terms of efficiency and energy savings. In this thesis study, a temperature measurement system has been developed to enable the design and production of more efficient and purpose-oriented heaters. The measurement system incorporated a novel sensor circuit structure capable of detecting temperature variations with a sensitivity of 0.0489 °C, and 81 sensor circuit boards were used. The sensors were positioned in a two-dimensional 9 × 9 matrix arrangement on the 𝑥𝑦 plane, and by vertically moving the heater along the z-axis, three-dimensional heating models were obtained. In the experimental studies, heating models obtained from a sample fan heater were first used to derive the mathematical model of the heater. The model's performance was evaluated using error-based performance assessment criteria for five different heater configurations. Accordingly, the mean absolute error between the mathematical model and the measurement results was calculated as 0.31 °C, with an R2 compatibility value of 98.18%. Subsequently, independent of the measurement system, adaptive heating models were obtained using radial movement, particle swarm, and mayfly optimization algorithms for reference models created with different numbers and configurations of heaters using the mathematical model. The simulation results demonstrated that the optimization methods successfully identified the heater positions and the distances between the heaters and the sensor array.
Benzer Tezler
- Manisa Soma bölgesi için meso ölçek sayısal hava tahmin modeli (WRF) ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği modeli (WINDSIM) kullanılarak kısa vadeli rüzgar enerjisi tahmini
Short term wind energy prediction system for Manisa Soma region by using numerical weather prediction model (WRF) and computational fluid dynamics(WINDSIM) model
BAHTİYAR EFE
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. Ş. SİBEL MENTEŞ
- PEM elektrolizörün sayısal modellemesi ve deneysel doğrulanması
Numerical modeling and experimental validation of PEM electrolyzer
SAFİYE NUR ÖZDEMİR
- Development of heat rejection prediction methodology for selection of cooling elements in diesel engines
Dizel motorlarda soğutma elemanlarının seçimi için ısı atımı tahmin metodolojisinin geliştirilmesi
EMRE EPGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
DR. EMRE ÖZGÜL
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ
- Determination of nanotoxicological effects of silver (Ag0) and aluminium (Al0) nanoparticles on microbial community structure in activated sludge
Gümüş (Ag0) ve aluminyum (Al0) nanoparçacıklarının aktif çamurdaki mikrobiyal yapıya olan nanotoksikolojik etkilerinin belirlenmesi
ELİF BUKET PARLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU