2 sonuçlar
Arama Sonuçları
Listeleniyor 1 - 2 / 2
Öğe Güneş bacası sistem performansının sayısal ve deneysel olarak araştırılması(Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021-01-14) Avcı, Ali Serkan; Karakaya, HakanBu çalışmada Batman ilinde inşa edilen prototip güneş bacasının etkinliği, bölgenin iklim şartlarında deneysel ve sayısal olarak araştırılmıştır. Deneysel ölçüm parametreleri olarak sıcaklık, hız, ışınım ve türbin devir sayısı (RPM) seçilmiştir. Sistemin detaylı analizi için, dört farklı yönde (kuzey, güney, doğu ve batı) 24 saat boyunca eş zamanlı olarak ölçümler alınmıştır. Sistemin giriş, orta ve çıkış noktalarında sıcaklık için 24 farklı, hız için ise 6 farklı noktada ölçümler alınmıştır. SPSS 17 istatistik programı ile elde edilen veriler arasında korelasyon analizleri yapılmıştır. Işınım değerlerinin sistem performansı etkileyen parametreler (sıcaklık, hız ve RPM) ile yüksek korelasyonlarda ilişkili olduğu gözlemlenmiştir. Türbin devir sayısı (RPM) ile ışınım değerleri arasında 0,01 anlamlı önem seviyesine göre korelasyon değerinin 0,82 olduğu görülmektedir. Bu durumda parametreler arasında pozitif yönlü yüksek düzeyde bir ilişki olduğu tespit edilmiştir. Deneysel parametrelere uygulanan regresyon ile bağımlı değişkenler üzerinde etkin olan bağımsız değişkenler belirlenerek etkin olmayan değişkenler modelleme sürecinde elenmiştir. Ayrıca MATLAB Curve Fitting ile elde edilen parametreler arasında amprik bağıntılar türetilmiştir. Türbin giriş hızının ortam sıcaklığı ve ışınım değeri ile arasındaki belirlilik katsayısı 0,97 olarak bulunmuştur. Akış türünün belirlenebilmesi için Nusselt ve Rayleigh sayıları hesaplanmıştır. Yapılan analizler sonucunda tespit edilen etkin parametreler ve güç üretim değerleri yapay sinir ağı modellerini eğitme ve test aşamalarında kullanılmıştır. Elde edilen veriler MATLAB programı yardımıyla üç giriş, bir çıkışa sahip ileri beslemeli geriye yayılımlı Levenbergt Marquert algoritması kullanan çok katmanlı bir YSA modelde eğitilmiştir. Farklı transfer fonksiyonları (TANSİG, PURELİN ve LOGSİG) ile 2 katmanda farklı nöron sayıları (5,10,15,20 ve 25) ile en uygun R değerine sahip eğitim ve test verileri belirlenmiştir. YSA modelin eğitimi sonrası elde edilen sonuçlar, ağın deneysel verileri tahminde oldukça başarılı olduğunu göstermiştir. Yapılan çalışmada, LOGSİG transfer fonksiyonu için ağın eğitimi aşamasında regresyon değeri (R) 0,99 olduğu görülmüştür. Güneş bacası prototipinin geometrik özellikleri sayısal olarakta incelenmiştir. Sayısal simülasyon hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak ticari yazılım programı ANSYS FLUENT 18.1 ile analiz edilmiştir. Prototipin geometrisi üç boyutlu olarak çizilmiştir. Sistem içerisindeki akış türbülanslı olduğu için RNG k-epsilon türbülans modeli kullanılmıştır. Güneş bacası sistemine sonlu hacimler yöntemi kullanılarak süreklilik, momentum ve enerji denklemleri uygulanmıştır. Ayrıca kolektör alanı içerisindeki radyasyon etkisinin değerlendirilmesi için DO (ayrık ordinatlar) modeli çözümlemeye dâhil edilmiştir. Son olarak sayısal ve deneysel sonuçlar karşılaştırıldığında elde edilen veriler ile sayısal verilerin birbirine yakın değerler olduğu görülmüştür.Öğe Güneş bacası sistemlerinin farklı tasarımlarda sayısal olarak modellenmesi(İksad Yayınevi, 2019) Karakaya, Hakan; Kallioğlu, Mehmet Ali; Avcı, Ali Serkan; Ercan, UmutDünya fosil yakıtlardan uzaklaştıkça, farklı türlerde yenilenebilir enerji teknolojilerine yönelik araştırmalar hızla ilerlemektedir. Mevcut yenilenebilir enerji kaynaklarından, doğal ve tükenmeyen bir füzyon reaktörü olan güneş enerjisi en çok umut verenlerden biridir. Güneş enerjisi ülkemizin iklim ve coğrafyasına uygun bir yenilebilir enerji kaynağıdır. Bu çalışmada güneş enerjisinden elektrik elde etme yöntemlerinden biri olan güneş bacası sistemleri incelenmiştir. Güneş bacası sistemleri güneş ışınımından elektrik üreten yenilenebilir bir enerji santralidir. Sistem üç bölümden oluşmaktadır: baca, kolektör ve türbin. Kolektörün temel amacı, içindeki havayı ısıtmak için güneş radyasyonu toplamaktır. Kolektörün ortasında dikilen bacanın yardımı ile sürekli bir hava akışı, sistem ve çevre arasında büyük bir basınç farkı oluşturur. Böylece kolektör çevresine daha fazla hava çekilir ve zorlanmış konveksiyon başlatılır. Daha sonra bir türbin, baca dibine veya büyük bir basınç düşüşünün olduğu toplayıcının çıkışına yakın yerleştirilirse, havanın potansiyel ve ısı enerjisi kinetik enerjiye ve en sonunda elektrik enerjisine dönüştürülür. Yapılan çalışmada güneş bacalarının performans analizi için farklı tasarımlarda sayısal çözümlemeler geliştirilmiştir. Üç farklı tasarım için güneş bacasının verimini etkileyen sıcaklık ve hız değerleri analiz edilmiştir. Farklı baca, kolektör boyutu ve malzeme tiplerinde, farklı konumlara yerleştirilen sıcaklık ve hız ölçüm cihazları ile sistem verimliliği incelenmiştir. Güneş Bacasının simülasyonu, hesaplamalı fiziğe dayanan Energy 2D programı ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen simülasyonlarda baca boyundaki artışın baca girişindeki hava hızı değerini arttırdığı buna ek olarak kolektör yüzey alanındaki artışın kolektör ağız girişinden merkeze doğru akan havanın sıcaklık ve hız değerlerini önemli ölçüde yükselttiği analiz edilmiştir. Sonuç olarak üç farklı tasarım karşılaştırıldığında güneş bacasının performansını etkileyen en önemli faktörün baca boyu ile kolektör yüzey alanı olduğu görülmüştür.
