Makine Mühendisliği Bölümü Yayın Koleksiyonu
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/263
Browse
10 results
Search Results
Article Soğutma Yüküne Bağlı Olarak Set Sıcaklığı Değişen Hava Soğutmalı Soğutma Grubunun Performansının Deneysel İncelenmesi(2017) Erşahin, Yasin; Türkoğlu, HaşmetAlışılmış enerji kaynaklarının global enerji ihtiyacını karşılamadaki yetersizliği, her geçen gün enerji ihtiya- cının artması ve enerji üretiminden kaynaklanan çevre kirliliği gibi sebepler enerji verimliliğinin önemini artır- maktadır. Günümüzde bütün sektörlerde, enerjiyi ola- bildiğince verimli kullanabilecek teknikler geliştirilmeye çalışılmaktadır. Gelişmiş ülkeleri incelediğimizde, ısıt- ma ve soğutma alanındaki önceliklerde ilk sırayı enerji verimliliği almaktadır. Merkezi yaşam alanları için gerekli olan soğutma ih- tiyacı, gün veya sezon içerisinde sürekli değişiklik gös- termektedir. Mahaldeki insan sayısının ve hava hare- ketliliğinin değişmesiyle ihtiyaç olan soğutma yükü de değişmektedir. Mahale bağlı bulunan soğutma grubu- nun bu değişken soğutma yüküne göre kendini ayar- layıp, hızlı bir şekilde reaksiyon vermesi enerjinin daha verimli kullanılmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada, standart soğutma grubu kontrol tekniği ve adaptif algoritmalı kontrol tekniği ile kontrol edilen bir soğutma grubunun performansı ve enerji tüketimi, deneysel olarak incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırma- lı olarak sunulmuştur. Testlerde, her iki kontrol sistemi için değişken soğutma yükü sağlanması amacıyla ciha- zın evaporatör su giriş sıcaklığı 12-7°C arasında de- ğiştirilerek, soğutma grubu kompresörlerinin devreye girmesi ve devreden çıkması sağlanmıştır. Tam ve kıs- mi soğutma yükleri altında yapılan ölçümlerde, adap- tif kontrol sistemi ile kontrol edilen soğutma grubunun, standart kontrol sistemine göre ortalama %10,72 daha az enerji tükettiği ve toplam ekserji yıkımının ise orta- lama % 6,23 daha az olduğu görülmüştür.Article Gözenekli Düz Bir Yüzeye Çarpan Jetin Sayısal Olarak İncelenmesi(2017) Elibol, Emre Aşkın; Türkoğlu, HaşmetBu çalışmada, gözenekli malzeme ile kaplanmış sabit sıcaklıkta tutulan düz levha üzerine çarpan jetin akış ve ısı transferine etkileri nümerik olarak incelenmiştir. Birbirine paralel olarak duran, iki yatay levhadan biri olan alt levha, gözenekli bir tabaka ile kaplanmış ve üst levhanın ortasında bulunan lüleden çıkan hava jeti alt levhaya çarptırılmıştır. Gözenekli tabakanın katı matrisi ile akışkan arasında yerel ısıl denge olduğu kabul edilerek, laminar ve kararlı rejim için çözümler yapılmıştır. Gözeneklilik, gözenekli tabakanın kalınlığı ve jet Reynolds sayısının farklı değerlerinde simülasyonlar yapılarak, bu parametrelerin yerel Nusselt sayısı’na (Nu) etkileri analiz edilmiştir. Sonuçlar, yatay (x) yönde; yerel Nu sayıları ve sıcak alt levhadan olan ısı akıları, gözenekli tabaka bulunmayan durum ile karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Analizler için yazılım paketi olan ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Sonuçlar, sıcak levha yüzeyinin gözenekli tabaka ile kaplandığı durumlarda, gözenekli malzemenin belirli gözeneklilik ve kalınlık değerleri aralığında olması halinde, ısı transferinin gözenekli tabaka kullanılmayan duruma göre daha etkin olduğunu göstermiştir.Article Kinematic Analysis Of A 5 Dof Overconstrained Manipulator For Rehabilitation Of Upper Extremite(2015) Selvi, Özgün; Al-dulaimi, HasanThis study deals with one of the applications of parallel manipulator as a rehabilitation robot. This device is an over –constrained parallel manipulator 5 degree of freedom with 3 legs. This manipulator consists of a moving platform which is connected to a fixed base via three legs. Each leg is made of RRR(RR) (revolute) joints where the first three joint in all legs are parallel and the recent two joint are intersecting .Inverse kinematics of this device is solved by dividing manipulator into two sub-manipulators with the help of three imaginary joints placed at the intersection of platform joints with a direction parallel to base joints.Article YÜKSEK SICAKLIK PROTON DEĞİŞİM MEMBRAN YAKIT HÜCRESİ MİKROKOJENERASYON UYGULAMASININ DENEYSEL VE TEORİK İNCELENMESİ(2018) Devrim, Yılser; Özgirgin Yapıcı, EkinBu çalışmada, yüksek verimlilikleri ve çevre dostu teknolojiler olmaları sebebiyle tercih edilen, güvenilir güç üretim tekniklerinden biri olan yüksek sıcaklık proton değişim membran (YSPEM) yakıt hücreleri kullanılarak bir evsel mikro-kojenerasyon (birlikte ısı-güç) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, YSPEM yakıt hücresi tarafından üretilen elektrik gücü ve faydalı ısının kombine bir şekilde, kullanılmasını içermektedir. Hücrenin çalışması sırasında, yüksek performans ve kararlı güç üretimi sağlanabilmesi için hücre içerisinde üretilen ısının uzaklaştırılması ve hücre içi sıcaklığın sabit kalması gerekmektedir. Bu sebeple tasarlanan yenilikçi soğutma sisteminin atık ısısı, sıcak su ısıtmasında kullanılacak olan ısıl enerjinin teminini sağlamaktadır. Böylelikle toplam verim basit çevrimlere göre yaklaşık iki katına çıkabilmektedir. Çalışma kapsamında tasarlanan 225 W gücünde YSPEM yığını 160°C çalışma sıcaklığında hidrojen ve hava gazları ile test edilmiştir. Çalışması sırasında sıcaklığın hücre içerisinde homojen olarak dağılımı, hücrenin kısa sürede gerekli çalışma sıcaklığına ulaşabilmesi, yakıt hücresinde oluşan ısının hücreden sürekli olarak uzaklaştırılabilmesi için yakıt hücresi yığını soğutucu akışkan (Isı Transfer Yağı 32-Petrol Ofisi) kullanılarak soğutulmuştur. Hücre izolasyon malzemesi seçimi ve kalınlığı, doğal taşınım ve radyasyon yolu ile ısı kaybı hesabıyla belirlenmiştir. Maksimum verim çalışma koşulları için mikro-kojenerasyon sisteminin su giriş çıkış sıcaklıkları, su ve soğutucu akışkan debileri, uygun boru çapı hesabı ve pompa güç hesabı yapılarak nihai sistem tasarlanmıştır. Çalışmada tasarlanan kojenerasyon sisteminde, YSPEM yığınının soğutulması ile açığa çıkan atık ısı, 15-20C’lik şebeke suyunun ısıtılması için kullanılmıştır. Şebeke suyu sıcaklığı yalıtımlı hücre kullanılması durumunda ortalama 50C’ye kadar ısıtılmıştır. Elde edilen veriler yakıt hücresi mikro-kojenerasyon uygulamasının kullanılabilirliğini göstermektedir. Anahtar Kelimler: YSPEM, Yakıt hücresi, Polibenzimidazol membran, Mikro-kojenerasyonArticle Investigation Of Working Temperature Effect On Micro-Cogeneration Application Of Proton Exchange Membrane Fuel Cells(2018) Budak, Yağmur; Özgirgin Yapıcı, Ekin; Devrim, YılserI n this study, micro-cogeneration application is used to increase the efficiency of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) systems and effect of different operation temperatures on system performance is observed. For this reason, two different PEMFC systems were comparatively studied operating at 70o C and 160o C, respectively. Micro-cogeneration system design has done considering experimentally determined current density, power and temperature values. Since the amount of heat extracted from each PEMFC system is different related to the operating temperatures, different heat transfer fluids have been used for the cooling systems. These systems are designed for utilization of electricity and hot water for Atılım University Hydrogen Energy Laboratory. Heat loss calculation is made for the laboratory and thermal energy needed for heating the laboratory is calculated. Parallel to the design calculations, simple payback times for PEMFCs with micro-cogeneration applications were determined. LT-PEMFC and HT-PEMFC systems have 402 W and 456 W thermal powers respectively and 87.4 % and 92.8 % total cogeneration efficiencies were calculated for each system respectively. For each system maximum water temperatures and flow rates are calculated as a result of micro-cogeneration application. HT-PEMFC system has found to be capable of higher amount of heating. Even LT-PEMFC system has a lower thermal power and efficiency; it is determined to be more economical and has a lower pay pack time then HT-PEMFC system. For both systems, necessary number of stacks to be used for laboratory heating is calculated as four.Conference Object Üç Serbestlik Dereceli Paralel Rehabilitasyon Eyleyicinin Ateş Böceği Algoritması Kullanılarak Boyutsal Olarak Eniyilemesi(2016) Selvi, Özgün; Yavuz, SametBu çalışma, insan bilek eklemi rehabilitasyonunda kullanılacak üç serbestlik derecesine sahip üç bacaklı küresel bir paralel eyleyicinin belirli bir çalışma uzayında çalışmasını sağlayacak boyutsal parametrelerin tespitini amaçlamaktadır. Bahsi geçen eyleyicinin son-elemanı insan bilek ekleminin üç serbestlik derecesini kapsamaktadır. Eyleyicinin her bacağı iki küresel uzva sahiptir ve tüm eklem eksenleri ortak bir noktada kesişmektedir. Eniyileme algoritmasında kullanılmak üzere eyleyicinin ters kinematik denklemleri çözülmüş Jacobi matrisi elde edilmiştir. Daha sonra ters kinematik denklemlerinden ve Jacobi matrisinden elde edilen kısıtlar ateş böceği algoritmasında kullanılarak belirli çalışma alanı için boyutsal eniyileme gerçekleştirilmiştir. Son olarak bu boyutsal parametrelerle bilek hareketleri benzetimlenerek çalışma alanı testi gerçekleştirilmiştir.Article Assessment of the Use of AutoCAD in Mechanical Engineering Technical Drawing Education(2017) Akyürek, TurgutAutoCAD is one of the widely used software tools in engineering education. In this study, a general assessment of AutoCAD for the usage in the mechanical engineering technical drawing education is made. AutoCAD is assessed in terms of the fulfilment of the requirements defined for the main two technical drawing courses. AutoCAD is assessed in terms of its capability in meeting the requirements of the technical drawing courses.Article Numerical investigation on the performance of a small scale solar chimney power plant for different geometrical parameters(Elsevier Sci Ltd, 2020) Özgirgin Yapıcı, Ekin; Nsaif, Osama; Aylı, Ece; Yapici, Ekin OzgirginIn recent decades, demand for energy has been significantly increased, and considering environmental impacts and the degrading nature of fossil fuels, clean and emission-free renewable energy production has attracted a great deal of attention. One of the most promising renewable energy sources is solar energy due to low cost and low harmful emissions, and from the 1980s, one of the most beneficial applications of solar energy is the utilization of solar chimney power plants (SCPP). A SCPP is a simple and reliable system that consists of three main components; a solar collector, a chimney (tower) and a turbine to utilize electrical energy. Recently, by the advancement in computer technology, the use of CFD methodology for studying SCPP has become an extensive, robust and powerful technique. In light of the above, in this study, numerical simulations of a SCPP through three-dimensional axisymmetric modeling is performed. A numerical model is created using CFD software, and the results are verified with an experimental study from the literature. After ensuring good agreement with the experiments, chimney's and collector's geometric parameters effects and different configurations effects on SCPP performance, simultaneously and additively is investigated. The study introduces an insight to the performance enhancement methods and finding the best configuration of a SCPP model, which will be the basis of a detailed prototyping process. Based on the numerical results, the best configuration of the SCPP has been found as the diverging chimney which enhances the generated power. The results of the study showed that the chimney height and collector radius increase has a positive effect on the power output and efficiency of the system, but when construction and material costs are also considered, each has an optimal value. The maximum impact on the performance is found to be by the chimney tower radius and the collector height and inclination are found to have optimum values considering performance. According to the obtained results, the best performance for the SCPP was obtained with 3.5 m chimney height, 30 cm tower diameter, 400 cm of collector diameter with 6 cm height and zero inclination angle. By the correct selection of the dominant performance parameter which can be done by correctly interpreting the results of this study, "the best" design of a SCPP real scale prototype considering maximum power requirement can be done. (C) 2020 Elsevier Ltd. All rights reserved.Article One Dof Thumb Mechanism and It's Dimensional Optimization(2019) Yavuz, Samet– This paper involves the geometrical representation, kinematic solution and dimensional optimization of a one degree of freedom parallel thumb mechanism. The aim of the designing of this mechanism grasping objects by mimicking of a human thumb. Link length optimization of the mechanism are made around an average human thumb sizes by using Firefly Algorithm which is a nature inspired optimization algorithm.Article Investigation of Working Temperature Effect on Micro-Cogeneration Application of Proton Exchange Membrane Fuel Cells(2018) Budak, Yağmur; Özgirgin Yapıcı, Ekin; Devrim, YılserIn this study, micro-cogeneration application is used to increase the efficiency of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) systems and effect of different operation temperatures on system performance are observed. For his reason, two different PEMFC systems were comparatively studied operating at 70oC and 160oC respectively. Micro-cogeneration system design is done considering experimentally determined current density, power and temperature values. Since the amount of heat extracted from each PEMFC system is different related to the operating temperatures, different heat transfer fluids have been used for the cooling systems. These systems are designed for utilization of electricity and hot water for Atılım University Hydrogen Energy Laboratory. Heat loss calculation is made for the laboratory and thermal energy needed for heating the laboratory is calculated. Parallel to the design calculations, simple payback times for PEMFCs with micro-cogeneration applications were determined. LT-PEMFC and HT-PEMFC systems have 402 W and 456 W thermal powers respectively and 87.4 % and 92.8 % total cogeneration efficiencies are calculated for each system respectively. For each system maximum water temperatures and flow rates are calculated as a result of micro-cogeneration application. HT-PEMFC system is found to be capable of higher amount of heating. Even LT-PEMFC system has a lower thermal power and efficiency, it is determined to be more economical and has a lower pay pack time then HT-PEMFC system. For both systems, necessary number of stacks to be used for laboratory heating are calculated as four.