Farklı Gözenekli Ortamlarda Akış ve Isı Geçişinin Deneysel Olarak İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği (Yl) (Tezli), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ERDEM YILDIZ
Danışman: Mustafa Yasin Gökaslan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dünyanın ve ülkemizin gelişerek büyüyen sanayisine hem bilimsel hem de teknolojik alanlarda ciddi katkısının olacağı bu yapılan çalışmada literatürde deneysel olarak yeterince çalışma olmadığından daha sonra yapılacak birçok çalışmaya da kaynaklık ederek büyük katkı sağlayacaktır. Eklemeli imalat sayesinde küçük hacimli, hafif ve üretim maliyetlerinin düşük olduğu gözenekli ortamlar üretilebilir. 3D yazıcılar kullanılarak eklemeli imalat ile oluşturulan PLA ve ABS içerikli polimer parçalar kanal içerisine yerleştirilmiştir. Elde edilen gözenekli ortamların gözeneklilikleri sırasıyla %67 ve %78 olarak hesaplanmıştır. Hava akışı ile yapılan deneylerde, kanal hidrolik çapına göre Reynolds sayıları 2882.9 – 30990 ve geçirgenliğe göre hesaplanmış Reynolds sayıları 9.62 – 121.4 aralığındadır. Bu aralıkta yapılan deneyler gözenekli ortamın Türbülans akış rejimine karşılık gelmektedir. Basınç düşüşü ile hız arasındaki ilişki ikinci dereceden polinom olarak elde edilmiştir. Gyroid tasarımındaki göznekli ortamın geçirgenliği ve şekil sürüklenme katsayısı PLA için sırasıyla 2.79x10-8 m2 ve ABS için 5.52x10-8 m2 ve 0.09 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca gyroid şekilli gözenekli ortamlar için geçirgenliğe bağlı olarak sürtünme katsayıları sunulmuştur. PLA ve ABS malzemelerinden üretilmiş gözenekli ortamların alt yüzeyinden sabit ısı akısı uygulayarak ısı geçişi deneysel incelenmiştir. Kanalın içerisinin boş olması, PLA ve ABS malzemeli gözenekli ortam olması durumlarında Nusselt sayısı ile Reynolds sayısı arasındaki ilişki verilmiştir. Ayrıca deneyde kullanılan gözenekli ortamlar için de geçirgenliğe göre hesaplanmış Nusselt ve Reynolds sayıları arasındaki ilişki de araştırılmıştır. Bu çalışma sayesinde üç boyutlu yazıcılar ile üretilmiş gyroid şekilli gözenekli ortamların basınç düşüşü ve ısı geçişi hakkında bilgi verilmektedir.