Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-12-05DOI: 10.46399/muhendismakina.1121249
Abdulvahap Yiğit, Nurullah Arslanoğlu
{"title":"Parabolik Oluk Güneş Toplayıcılarının Simülasyonu ve Anlık Isıl Performanslarının İncelenmesi","authors":"Abdulvahap Yiğit, Nurullah Arslanoğlu","doi":"10.46399/muhendismakina.1121249","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1121249","url":null,"abstract":"Dünyada küresel ısınma nedeniyle fosil enerji kaynaklarına bağlı enerji üretim sistemleri gittikçe azalmaktadır. Buna bağlı olarak da yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı artmaktadır. Güneş enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları içinde en önemlilerden birisidir. Artan enerji ihtiyacını karşılamak üzere güneş enerjisinin fotovoltaik sistemlerde kullanımı hızla artmaktadır. Güneş enerjisinin ısıl sistemlerde kullanımı için çalışmalar da artarak devam etmektedir. Isıl enerji uygulamaları içinde parabolik güneş toplayıcısı öne çıkmaktadır. Bu toplayıcılarla 300 oC sıcaklıklara varan ısı enerjisi üretimi yapılabilmektedir. Bu sıcaklıkta ısı enerjisi ile elektrik üretilebilmektedir. Diğer taraftan soğutma enerjisine çok ihtiyaç duyulan yaz aylarında, bol olan güneş enerjisi kullanılarak, absorpsiyonlu soğutma sistemleriyle soğutma da yapılabilmektedir.. Yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi ile çift kademeli absorpsiyoınlu soğutma sistemlerinde yüksek soğutma tesir katsayıları elde edilebilmektedir. Bu çalışmada parabolik oluk tipi güneş toplayıcılarının modellemesi yapılarak anlık ısıl performansı incelenmiştir. Bunun için MATLAB programlama dilinde bir simülasyon programı yazılmıştır. Bu programda anlık direkt güneş ışınımı değerini hesaplamak için Daneshyar-Paltridge-Proctor (DPP) modeli kullanılmıştır. Bu model kullanılarak yapılan hesaplamalarla, tek boyutlu olarak güneşi takip eden bu tür toplayıcıların daha fazla enerji üretebilmesi için Kuzey-Güney doğrultusunda yerleştirmesinin uygun olacağı gösterilmiştir. \u0000Örnek bir toplayıcı özellikleri ve boyutları kullanılarak, anlık verim ve faydalı ısı hesaplamaları yapılmıştır. Bu anlık değerlerin toplamı ile günlük, aylık ve yıllık ısıl güç değerleri ve verim hesapları yapılmıştır. Örnek olarak seçilen bölgeler için çevresel parametrelere bağlı olarak yıllık ısıl güç değerleri bulunarak karşılaştırmalar yapılmıştır. Bu tür sistemlerin kurulumu için ideal çevresel parametreler belirlenmiş ve tartışması yapılmıştır.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127485853","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-11-24DOI: 10.46399/muhendismakina.1072368
A. Ateş
{"title":"3-Years Energetic and Economic Analysis of a 30kWp Rooftop PV Power Plant","authors":"A. Ateş","doi":"10.46399/muhendismakina.1072368","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1072368","url":null,"abstract":"A 30 kWp rooftop solar photovoltaic (PV) power plant was modelled using energy balance equations, 3-year energy production and its economic return is calculated according to the feed-in tariff agreement. Electricity production was calculated on an hourly basis, and the actual results and simulation results were closely compatible. The system generated 45.35 MWh, 47.05 MWh and 46.34 MWh of energy in year 1, 2 and 3, respectively. It has been observed that the performance ratio of the PV system varies between 84.50 % and 90.27 %, while the capacity factor varies between 17.26 % and 17.63%. While 93.90 MWh of electrical energy has been injected into the grid over a 3-year period, 46.40 MWh of energy has been taken from the grid. The price of electricity injected and consumed was calculated according to the FIT conditions at the time the system was installed, and the payback period was calculated as approximately 6 years.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"25 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-11-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122733829","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-11-15DOI: 10.46399/muhendismakina.1040764
Göktürk Taşağil, Muzaffer Metin, Timuçin Bayram
{"title":"HİDROLİK TAHRİKLİ AKS MİLİ TEST SİSTEMİNİN ADAPTİF BULANIK PID İLE KONTROLÜ","authors":"Göktürk Taşağil, Muzaffer Metin, Timuçin Bayram","doi":"10.46399/muhendismakina.1040764","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1040764","url":null,"abstract":"Bu çalışmada hidrolik tahrikli aks mili test sistemi üzerinde karşılaşılacak kontrol problemi incelenmiş ve karşılaşılacak probleme göre Adaptif Bulanık PID (AB-PID) kontrol yöntemi önerilmiştir. Test sisteminde karşılaşılacak problem, test edilecek parçaların sertlik değerlerinin farklılık göstermesidir; dolayısı ile uygulanacak kontrol metodunun ölçeklendirme çarpanları test esnasında kendiliğinden ayarlanabilir olması gerekecektir. Bunu sağlamak için AB-PID kontrolcü geliştirilmiştir. AB-PID kontrolcünün performansını kıyaslamak için klasik PID ve Bulanık Mantık Kontrolcü (BMK) de aks mili testi için denenmiştir. Geliştirilen kontrolcülerin çeşitli sertlikteki test parçaları üzerinde simülasyonu yapılmıştır. Birim basamak referans girişleri için ISE ve ITSE değerleri karşılaştırılmış, ömür testi olan sinüzoidal referansta ise hata grafikleri incelenmiştir. AB-PID kontrolcünün iki tip referans girişi için de daha uygun sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"27 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-11-15","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131727359","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-11-09DOI: 10.46399/muhendismakina.1157130
Neslişah Kurnaz, Berna Salvazlioğlu, Y. Bozkurt
{"title":"AA5754-H22 ve AA2024-T3 Levhaların Zn Ara Tabaka Kullanarak Sürtünme Karıştırma Ekstrüzyon Lehimleme Yöntemiyle Birleştirilmesi","authors":"Neslişah Kurnaz, Berna Salvazlioğlu, Y. Bozkurt","doi":"10.46399/muhendismakina.1157130","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1157130","url":null,"abstract":"Günümüzde savunma, havacılık ve uzay sanayinde, otomobil sanayiinde ve çeşitli endüstriyel alanlarda alüminyum alaşımları imalatı büyük önem kazanmıştır. Üretim aşamasında alüminyum malzemelerin birleştirilmesinde kullanılan ergitmeli kaynak yöntemleri problemli ve zordur. Ayrıca, bu alaşımların birbirine benzemeyen metaller ile birleştirilmesinde geleneksel birleştirme yöntemleri katı hal kaynak yöntemleri kadar cevap verememektedir. Alüminyum alaşımlarının düşük yoğunluk, iyi tokluk, kolay şekillendirilebilme, yüksek mekanik özelliklere sahip olması ve hafifliği, işlenebilirliği, yüksek korozyon direnci, yüksek dayanıma sahip olması gibi özelliklerinden dolayı alüminyum alaşımlarının bileştirme tekniklerinde katı hal kaynak yöntemleri önemli bir husustur. Son yıllarda ön planda olan Sürtünme Karıştırma Kaynağı ve Sürtünme Karıştırma Nokta Kaynağının yanı sıra Sürtünme karıştırma ekstrüzyon lehimleme yöntemi güncel kaynak yöntemleri arasına girmiştir. Bu çalışmada, takım ilerleme hızı sabit tutulup bekleme süresi değiştirilerek AA2024-T3/Zn/AA5754-H22 alüminyum alaşımlı levhalar ve ara katman olarak çinko metalleri kullanılarak SKEL yöntemiyle birleştirme yapılmıştır. SKEL yöntemi ile yapılan birleştirmelerde takım ilerleme hızının, karıştırıcı ucun dönme hızının ve takım bekleme süresinin mekanik davranışlar üzerine olan etkisini tespit etmek amacıyla; çekme testi, mikrosertlik testi ve mikroyapı analizleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda takım bekleme süresinin artmasıyla mekanik özelliklerde artış elde edilmiştir.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":" 19","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-11-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"113949389","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-10-04DOI: 10.46399/muhendismakina.1124671
Karani Kurtulus
{"title":"Design and Experimental Investigation of Novel Flue Gas Condenser","authors":"Karani Kurtulus","doi":"10.46399/muhendismakina.1124671","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1124671","url":null,"abstract":"Most of the energy needed by the world is still been provided by fossil fuels. Energy costs are increasing day by day due to pandemics, wars, natural disasters, etc. Therefore, the need for energy-efficient systems is increasing. This study recovered the waste heat of a natural gas-fired boiler with a flue gas condenser. First, the condenser heat transfer surface area was determined by analytical calculations. Then, the final design was obtained by CFD analysis to make homogeneous fluid distribution on the shell and tube sides. Finally, performance tests were carried out on the condenser. According to the test results, the analytical calculations were confirmed by 94%. In addition, in the final design, the homogeneity of the flow on the shell side has been proven by the thermal camera images.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115454462","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-09-08DOI: 10.46399/muhendismakina.1128047
Hakan Kavak, N. Döner
{"title":"Effects of steam traps on energy efficiency","authors":"Hakan Kavak, N. Döner","doi":"10.46399/muhendismakina.1128047","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1128047","url":null,"abstract":"Steam traps are critical equipment for energy efficiency in various industrial facilities that use steam and steam lines intensively. Our study explains the types of steam traps, usage features, and issues in applications (such as montage, sizing, material compatibility, and working conditions) that lead to some common steam trap problems. The general causes of steam trap problems, methods of maintenance and fixing with where to pay attention are explained in detail. With the leakage measurements of steam lines of an industrial facility, the energy loss cost of steam traps and their fixing and maintenance costs are calculated, illustrating their economic importance. As a result of the analysis, one-year energy loss cost from the steam traps of the factory with 105 steam traps was determined to be 375,842 USD.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130802082","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-09-08DOI: 10.46399/muhendismakina.1139121
Ozgur Bayer
{"title":"Bir yatay gizli ısıl enerji depolama biriminde eksantriklik: iç boru geometrisinin etkileri","authors":"Ozgur Bayer","doi":"10.46399/muhendismakina.1139121","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1139121","url":null,"abstract":"Güneş enerjisinin kesintili karakteristiği, farklı sektörlerde süreklilik arz eden ve güvenilir enerji sağlamak amaçlı uygulamaların geliştirilmesini teşvik etmektedir. Faz değiştiren malzemelerin kullanıldığı gizli ısıl enerji depolama çözümleri, boyutları, maliyetleri ve sabite yakın çalışma sıcaklıkları nedeniyle araştırmacıların ana odak noktası olmuştur. Eş merkezli LTES ünitelerinde performans iyileştirmesi için temel yöntemlerden bir tanesi, eksantrikliği sağlamak ve ünitenin tepki ve şarj süresini azaltmak için iç borunun konumunu değiştirmektir. Bu çalışmada, daire, kare ve üçgen şeklindeki farklı iç boru geometrileri için eksantriklik uygulaması gerçekleştirilmiştir. Tüm durumlar için zamana bağlı erime davranışı hız, sıcaklık ve sıvı fraksiyonu konturları incelenerek sunulmuştur. Tüm durumlar için en düşük erime süresine sahip üçgen eksantrik tasarım ile erime süresinin en optimum şekilde iyileştirildiği gözlemlenmiştir. Üçgen tasarımda şarj süresi yaklaşık %50 azalırken, daire ve kare tasarımlarda bu azalma daha az belirgindir. Eksantrikliğin kullanılmasından kaynaklanan doğal konveksiyon performansındaki artış, erime süresindeki iyileşmelerin temel nedenidir.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"396 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132736357","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-09-02DOI: 10.46399/muhendismakina.1040444
Tuğçe Altinkaya, Olcay Dağci, Fatma Dilay Aksoy, Mehmet Onur Balci
{"title":"Bir Diferansiyel Kovanında Kademeli Artan Yükleme Koşulları Altında Gerinim Ölçer Ölçümleri ve Sonlu Elemanlar Analizi Kıyaslanarak Yüklemenin Yorulma Ömrüne Etkisinin İncelenmesi","authors":"Tuğçe Altinkaya, Olcay Dağci, Fatma Dilay Aksoy, Mehmet Onur Balci","doi":"10.46399/muhendismakina.1040444","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1040444","url":null,"abstract":"In this study, the stress values obtained from commercial finite element analysis software ANSYS® and stress values measured by strain gauges applied on an axle housing in test environment were compared. The axle housing is a test sample from heavy duty commercial vehicles. Besides from stress values comparison, fatigue behavior of the housing was observed under gradually increased loading conditions via hydraulic loaded test benches. Load conditions, configuration change steps, test parameters and fatigue life results will be explained in detail. It was observed that the results of FEA and strain gauge are coherent to each other and as the load was increased, the fatigue life decreased. The stress values in specified points of housing increase linearly with the load increment. However, as predicted, the relationship between load change and fatigue life is not linear. For instance, fifty percent increase in load reduces life by about seventy-five percent. The aim of the study is firstly correlate the FEA results by comparing with the test measurements and then try to observe the effect of load increase on the fatigue life which will be a beneficial source for estimation of the life of the axle housing under diverse loadings in the further studies.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"16 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133375379","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-08-29DOI: 10.46399/muhendismakina.1021671
Ece YILDIZ OZTURK
{"title":"Computational Fluid Dynamics Modeling of Diffusion-Convection Processes on Dynamic Microfluidic Cell Culture Platforms","authors":"Ece YILDIZ OZTURK","doi":"10.46399/muhendismakina.1021671","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1021671","url":null,"abstract":"Microfluidic-based biochemical analyzes and recent developments in cell/tissue engineering are based on controlling spatio-temporally mass transfer in microfluidic systems. These systems are useful tools for controlling the cellular microenvironment and simulating tissue-like structures, as well as performing high-throughput analysis. Therefore, modeling of transport processes of biomolecules in microsystems is a valuable and useful analytical tool that facilitates the design of microfluidic platforms and quantitative biological analysis. \u0000Within the scope of the study, an analytical model was created that shows the mass transfer profile by emphasizing the diffusion and convection processes of biomolecules in a single-channel microfluidic platform for drug transport applications. In order to mimic the flow dynamics of cellular physiological environments, the microsystem was established with a peristaltic pump that can provide pulsatile laminar fluid flow. Numerical simulation of the microsystem was performed using COMSOL software to numerically examine the effects of biomechanical forces (flow rate, concentration, pressure distribution and shear stress) acting on cells under dynamic flow conditions. It is thought that the simulated microfluidic analytical model can be used as a basis for system design and parameter selection in the development of microfluidic platforms to be used for cell culture, biological analyzes and drug delivery systems.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"191 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-08-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124242605","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mühendis ve MakinaPub Date : 2022-08-29DOI: 10.46399/muhendismakina.1109325
Murat Ötkür, Ali Dinç
{"title":"Uçan Arabaların İniş Takımı ve Süspansiyon Sisteminin, İniş ve Engel Geçme Manevraları için Performans Modellemesi","authors":"Murat Ötkür, Ali Dinç","doi":"10.46399/muhendismakina.1109325","DOIUrl":"https://doi.org/10.46399/muhendismakina.1109325","url":null,"abstract":"Recent research and development activities in both in aviation and automotive industries resulted with a genuine product known as roadable aircraft also known as flying car. Roadable aircraft is combination of a small size airplane and a passenger vehicle containing the superior sides of both products; and provides door-to-door transportation by both ground and air. Many companies invested in this product and first commercial units are expected to be the launched within 5 years. \u0000Suspension system of a roadable aircrafts plays a significant role in the overall product design, as it should satisfy the customer requirements for both aircrafts and passenger cars: landing and traveling on road. In this study, suspension system of a flying car was modelled in Matlab/Simulink and optimized as a quarter car model employing a 2 DOF Mass-Spring-Damper system. The equations of motion were presented, and the model was firstly simulated as an aircraft landing gear for landing performance. Then the model was run to determine driving performance on road for a typical bump passing manoeuvre. A set of design parameters was determined for acceptable performance outputs: suspension system damping element acting force and displacement for the landing and maximum acceleration for the bump passing performance.","PeriodicalId":272339,"journal":{"name":"Mühendis ve Makina","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-08-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127487155","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}