Elektromanyetik hibrit retort sistemi tasarımı ve imalatı
Design and manufacturing an electromagnetic hybrid retort system
- Tez No: 985965
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CAN ÇİVİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüz dünyasında nüfus artışı ve yoğun iş temposu nedeniyle hazır gıdalara olan talep gitgide artış göstermektedir. Gıda ürünlerine herhangi bir işlem uygulanmadığı taktirde hızlı bir şekilde bozulmakta ve insan sağlığı açısından hassas olabilmektedir. Hazır paket gıdaların uzun raf ömrü sağlaması ve insan sağlığı açısından uzun vadede tüketilebilir olabilmesi için gerekli ısıl işlemden geçmeleri gerekmektedir. Gıdaların korunması amacıyla gerçekleştirilen ısıl işlemler retort teknolojisi ile gerçekleştirilmektedir. Günümüzde gıda endüstrisi alanında yaygın olarak kullanılan retort sistemleri genellikle katı yakıt gibi fosil kaynakların kullanıldığı yoğun enerji tüketen sistemlerdir. Retort sistemlerinin de yer aldığı gıda sektöründe üretim aşamaları esnasında yüksek oranda enerji tüketilmektedir. Bu nedenle retort sistemleri karbon emisyonu açısından önemli bir paya sahiptir. Tez çalışmasında geleneksel olarak kullanılan buhar veya sıcak su ile çalışan basınçlı retort sistemlerinde aracı akışkan olan suyun elde edilmesinde kullanılan fosil yakıt tüketimine alternatif olarak elektrikle çalışan, retort sistemi tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında Comsol ve ANSYS/Maxwell programlarında eş zamanlı olarak yürütülen matematiksel model geliştirme çalışmaları ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Sistem içerisinde ve ürün içerisinde meydana gelen manyetik alan dağılımı ve sıcaklık dağılımı değerleri incelenmiştir. Matematiksel modellerde sistem içerisinde kullanılacak frekans, amper değeri, bobin geometrisi ve sistem boyutları farklı değerlerde denenmiş ve optimum sistem değerleri alınmıştır. Frekans değerleri 10, 25, 100 kHz değerlerinde karşılaştırılmış ve optimum frekans değeri 25 kHz olarak belirlenmiştir. Bobin geometrisi hem dairesel hem de dikdörtgensel olarak analizlerde test edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Modelleme çalışmalarından elde edilen sonuçlar birbirine yakın elde edilmiştir. Sistemde ısıl işlemin gerçekleştirileceği ürünleri içeren konserveler 1, 3 ve 4 adet olarak tasarlanmış ve sıcaklık dağılımları incelenmiştir. Dört adet konserve içeren tasarımda sıcaklık homojen bir şekilde dağılım göstermiş ve konserveler arasında ısı alışverişi gerçekleşmiş ve dengeli bir ısıtma sağlanmıştır. Sistem gövde malzemesi polimer FR4 için matematiksel modellemeler sonucunda farklı kalınlıklarda sisteme etkisi incelenmiş ve üretimi matematiksel model doğrulama çalışmaları kapsamında gerçekleştirilmiştir. Tez kapsamında elektrikle çalışma prensibine dayalı retort sistemi tasarımı tamamlanmış ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Sistem içerisinde yer alan konservelerin ısıl işlemi için ön deneme yapılmış ve hedef yüzey sıcaklığı olan 120 °C sıcaklık değerine ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In todays's world, due to population growth and bus work pace, the demand for ready to eat food is stedily increasing. In the absence of any preservation treatment, food deteriorate rapidly, posing significant risks to human health. Ready- to- eat products must undergo the necessary heat treatment to ensure a long shelf life and to be suitable for consumption in the long term from a human health perspective. Thermal treatments aimed at food preservation are carried out using retort technology. Today, retort systems, which are extensively employed in the food sector, are generally high energy consuming systemse that utilize resources such as solid fuel and fossil fuel. During the production stages in the food industry, which also involve retort systems, a high amount of energy is consumed. Therefore, retort systems contribute significantly to carbon emissions. In the study, an electrically operated retort system was designed and manufactured as an alternative to the fossil fuel consumption required for generating the working fluid steam or hot water in traditionally used pressurized retort systems. In the first stage of this research, mathematical model development studies and analyses conducted simultaneously in Comsol and Ansys/Maxwell. The magnetic field distribution and temperature distribution within the system and the product were investigated. In mathematical model development studies, the frequency, ampere value, coil geometry and system dimensions to be used within the system were tested at different values and the optimum system values were obtained. The frequency values were compared at 10, 25 and 100 levels, and the optimal frequency was determined to be 25. The coil geometry has been tested and compared in both circular and rectangular analyses. The outcomes of the modeling research were found to be in close agreement. In the system, canned containing prodcuts to undergo thermal treatment were designed in quantities of 1,3 and 4 and their temperature distributions were examined. In the design containing 4 cans, the temperature was distributed homogeneously, heat exchange occured between the cans, and uniform heating was achieved. The effect of different thickness values on the system was examined as a result of mathematical modelling for polymer body material of FR4 and production was completed within the parameters of mathematical model development studies. In the context of this thesis, the design of a retort system based on the principle of working with electric has been completed abd production has been carried out. An first experiment was carried out to thermal treatment of the canned within the system, and the target surface temperature of 120 ° C was achieved.
Benzer Tezler
- Elektromanyetik koruyucu etkinliğinin geliştirilmesi için hibrit kompozit malzemelerin tasarımı ve üretimi
Design and fabrication of hybrid composite materials for enhanced electromagnetic interference shielding effectiveness
OSMAN FATİH DAMNALI
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ARIKAN
DOÇ. DR. VOLKAN ESKİZEYBEK
- Hibrit elektromanyetik levitasyon sistemi kontrolü
Hybrid electromagnetic levitation system control
ADEM GÜRHAN BARIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN IŞIK
- Elektromanyetik radyasyon koruyucu UHMWPE-Ni-Ag hibrit kompozit malzemelerin geliştirilmesi
Development of electromagnetic radiation shielding UHMWPE-Ni-Ag hybrid composite materials
AYŞE BETÜL DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMA BİNDAL
DOÇ. DR. GÖZDE FATMA ÇELEBİ EFE
- Elektrikli ve hibrit mobil ulaşım araçları için eksenel ve değişken akılı relüktans makinelerin tasarımı ve elektromanyetik moment bileşenlerinin analitik olarak incelenmesi
Design of axial and variable reluctance machine and investigation of it's electromagnetic torque components analytically for electrified and hybrid transportation vehicles
UFUK AYHAN
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN MEŞE
DR. HİLMİ GÜRLEYEN
- Güneş-hidrojen hibrit enerji sisteminin deneysel ve teorik enerji, ekserji ve elektromanyetik analizi
Experimental and theoretical energy, exergy and electromagnetic analysis of solar-hydrogen hybrid energy system
EYLEM YILMAZ ULU
Doktora
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN KEMAL ÖZTÜRK