Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUSTAFA DEMİRCİ
Eş Danışman: MUSTAFA İLBAŞ, EROL KURT
Özet:Günümüzde elektriksiz bir hayat düşünülemeyeceği için, elektrik makinesiz bir hayat da düşünülemez. Enerji kaynaklarının her geçen gün azalması elektrik makinelerinin verimlerini daha da önemli bir hale getirmektedir. Bu çalışmada daha verimli sürekli mıknatıslı üç fazlı eksenel akılı yeni tip bir jeneratörün soğutulması amacıyla rotorlarından bir tanesi fan olarak tasarlanmıştır. Bu tasarım yapılırken HAD paket programı olan Ansys-Fluent programında benzetim modelleri oluşturulmuştur. Bu modellerde fan için kanat sayısı, kanat açısı ve açısal hızın, akış hızına etkileri incelenmiştir. Çünkü zorlanmış taşınımda akış hızı ne kadar yüksek olursa, soğutma da o kadar etkin olur. Yapılan benzetim sonuçları doğrultusunda en ideal kanat açısının 65 derece, en ideal kanat sayısının da 40 adet olduğu görülmüştür. Yapılan sayısal çalışmalarda kanat kalınlığı 2 mm olarak alınmış, fakat projeden rotor fana ayrılan maddi kaynak ve sanayiyle yapılan görüşmeler neticesinde kanat kalınlığı 5 mm’ye çıkarılmıştır. 2 mm ve 5 mm kanat kalınlığı için tekrar bir benzetim model çalışması yapılmış ve 2 mm’deki akış hızlarının daha yüksek olduğu görülmüştür. Daha sonra deneysel hız ölçümleri yapılmış ve bu ölçümlerle benzetim sonuçları karşılaştırılarak, sonuçların uyumlu çıktığı görülmüştür. Böylelikle benzetim çalışmasının da doğrulaması yapılmıştır. İkinci deneysel çalışma olarak ısıl çiftler yardımıyla jeneratör üzerinde 10 farklı noktadan sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen hız ve sıcaklık verileri kullanılarak küçük bobin üzerinde doğal ve zorlanmış taşınım yöntemleriyle ısı transferi miktarı zamana bağlı olarak hesaplanarak karşılaştırılmıştır. 300 rpm açısal hızda 960 saniyenin sonunda doğal taşınımla çevreye verilen en yüksek ısı miktarı 0,09 W iken, bu değer zorlanmış taşınımda 0,26 W olarak hesaplanmıştır. Bakıldığı zaman zorlanmış taşınımla çevreye verilen ısı miktarı zorlanmış taşınımla verilen ısının neredeyse 3 katı olmaktadır. Aynı şekilde 1000 rpm açısal hızda çevreye verilen ısı miktarı doğal taşınımda 0,43 W iken, zorlanmış taşınımda 0,99 W olarak hesaplanmıştır. Burada da zorlanmış taşınım değeri doğal taşınım değerinin 2 katından biraz fazladır. Yapılan duman deneyi sonucunda da jeneratörün üzerinin rotor fan tarafından hava girişini engellemeyecek bir koruma kabiniyle kapatılmasının soğutma verimini arttıracağı görülmüştür