Yazar "Erol, Derviş" seçeneğine göre listele

Listeleniyor 1 - 2 / 2
  • Küçük Resim
    Öğe
    Beta tipi bir Stirling motorunun tasarımı imalatı ve performans analizleri
    (Hitit Üniversitesi, 2020) Erol, Derviş; Çalışkan, Sinan
    Bu çalışmada 365 cm3 süpürme hacmine sahip rhombic hareket iletim mekanizmalı beta tipi bir Stirling motorunun tasarımı, analizleri ve imalatı yapılmıştır. Bu kapsamda rhombic hareket iletim mekanizmalı beta tipi bir Stirling motorunun kinematik ve termodinamik analizleri Fortran programında sayısal olarak incelenmiştir. Rhombic hareket iletim mekanizmalı motorun krank açısına bağlı olarak hacim ve basınç değişimleri Gustav Schmidt tarafından geliştirilen izotermal analiz metodu kullanılarak yapılmıştır. İş akışkanı kütlesi, şarj basıncı, ısıtıcı ve soğutucu sıcaklığı gibi motor performansı ile ilgili temel parametrelerin; net iş miktarı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda iş akışkanı olarak hava, argon, karbondioksit, helyum ve nitrojen olmak üzere beş farklı gaz kullanılmıştır. Bu tüm iş akışkanları; paslanmaz çelik ve titanyum malzemeli iki farklı yer değiştirme pistonları için 1, 2, 3, 4 ve 5 bar şarj basınçlarında motor performans karakteristikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. İmalatı yapılan Stirling motorunun, özel olarak tasarımı yapılan elektrikli ısıtıcı kullanılarak 727 °C (± 10 °C) sıcak uç ve 27 °C (± 5 °C) soğuk uç sıcaklığında motor devrine bağlı olarak motor performans testleri yapılmıştır. Tüm deneysel çalışmalar içerisinde ki maksimum motor gücü; paslanmaz çelik yer değiştirme pistonu ve helyum gazının iş akışkanı olarak kullanıldığında, 4 bar şarj basıncında 550 d/d motor devrinde 215,48 W, maksimum motor tork değeri ise 5 bar şarj basıncında 150 d/d motor devrinde 7,54 Nm olarak elde edilmiştir. Maksimum motor güçleri içerisinde ki en düşük motor gücü; titanyum malzemeli yer değiştirme pistonu kullanılarak 3 bar basınçta 300 d/d motor devrinde argon gazının iş akışkanı olarak kullanıldığında 34,66 W olarak elde edilmiştir. Yapılan tüm deneysel çalışmalar içerisinde en verimli performans değerleri paslanmaz çelik malzemeli yer değiştirme pistonu ve helyum gazının iş akışkanı olarak kullanıldığında elde edilmiştir. Nitrojen dışındaki tüm iş akışkanlarında paslanmaz çelik malzemeli yer değiştirme pistonu, titanyum malzemeli olana göre daha iyi performans göstermiştir. Paslanmaz çelik malzemeli yer değiştirme pistonu ve helyum gazı ile yapılan deneysel çalışmalarda elde edilen maksimum motor gücü; nitrojen, hava, karbondioksit ve argon gazlarından elde edilen güçlerden sırasıyla %72,12; %73,69; %241,49 ve %288,81 daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca performans testlerinde ölçülen sıcaklık, basınç, devir ve tork değerleri kullanılarak enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Ekserji analizi sonucunda paslanmaz çelik malzemeli yer değiştirme pistonunda 4 bar şarj basıncı 550 d/d motor devrinde helyum gazı en iyi performası göstermiştir. Bu şartlarda helyum iş akışkanında termodinamik analizlerde 0,3726 W/K entropi üretimi ve 195,53 W yok olan ekserji hesaplanmıştır. Ayrıca aynı şartlarda helyum gazı en yüksek verim değerleri olan %48,04 ısıl verim, %56,54 ekserji verimi ve %69,2 Carnot verimi sağlamıştır. En düşük ekserjetik performans argonun iş akışkanı olarak kullanıldığı titanyum malzemeli yer değiştirme pistonunda ortaya çıkmıştır.
  • [ X ]
    Öğe
    Comparative study on the performance of different drive mechanisms used in a beta type Stirling engine through thermodynamic analysis
    (2019) Erol, Derviş; Çalışkan, Sinan
    In this study, thermodynamic and kinematic analyses of bell crank, slider crank, rhombic and scotch yoke drive mechanisms were performed for a beta type Stirling engine with a swept volume of 365 cm3. The kinematic analyses of Stirling engines with these different drive mechanisms were investigated by using the MSC Adams program, and the pressure-volume variations depending on the crankshaft angle were determined by using the isothermal analysis method. It was determined that compression and expansion volume values of rhombic drive mechanism were close to each other, while compression volume value was extremely higher than expansion volume value in other drive mechanisms. For this reason, in this research conducted with working fluid of equal amount (m=0.000716 kg), for all of drive mechanisms, it was determined that engine with rhombic drive mechanism generates 19.2% net work more than the other drive mechanism. The masses of working fluid used in 1 bar charge pressure from engines with bell crank, slider crank, rhombic and scotch yoke drive mechanism were 0.000716 kg, 0.000737 kg, 0.000536 kg and 0.000724 kg, respectively. The net work amounts obtained as a result of the thermodynamic analyses made for the 1 bar charge pressure value in bell crank, slider crank, rhombic and scotch yoke drive mechanisms are 12.85 J, 12.44 J, 11.61 J and 13.05 J, respectively. In this research conducted with working fluid in the same charge pressure, it was determined that 10.8% less net work was obtained from engine with rhombic drive mechanism. Since all the changes of the volume in the bell crank, slider crank and scotch yoke drive mechanisms are very close to each other, the net work performance values obtained with the equal amount of working fluid and the same charge pressure values are also very close to each other.