DELİKLİ PLAKALARDAKİ AKIŞ KARAKTERİSTİĞİ VE BASINÇ KAYBININ NÜMERİK VE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMED FURKAN BÜYÜKYILDIZ
Danışman: Hakan Demir
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışması, delikli plakaların akış dinamikleri üzerindeki etkilerini analiz ederek enerji verimliliği ve akış düzenlemesi açısından optimize edilmiş tasarım parametrelerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Delikli plakalar, endüstriyel fırınlar, havalandırma sistemleri ve kimyasal reaktörler gibi birçok mühendislik uygulamasında basınç kaybını kontrol etmek ve akışın düzgünlüğünü sağlamak amacıyla kullanılan kritik yapı elemanlarıdır. Bu çalışmada, farklı gözeneklilik oranları, delik çapları, plaka kalınlıkları ve akış hızları gibi parametrelerin akış karakteristikleri üzerindeki etkileri hem deneysel hem de sayısal yöntemlerle incelenmiştir. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemleri, delikli plakaların geometrik parametrelerinin akış üzerindeki etkilerini anlamada temel bir araç olarak kullanılmıştır. HAD simülasyonlarında, Navier-Stokes denklemleri ve gelişmiş türbülans modelleri kullanılarak farklı geometrik konfigürasyonların akış üzerindeki etkileri analiz edilmiştir. Sayısal modellerin doğruluğunu sağlamak için deneysel verilerle karşılaştırmalar yapılmış ve bu iki yaklaşım arasında yüksek uyum elde edilmiştir. Elde edilen bulgular, plaka kalınlığı, delik çapı ve gözeneklilik oranı gibi parametrelerin basınç kaybı ve akış düzgünlüğü üzerindeki etkilerini kapsamlı bir şekilde ortaya koymuştur. Çalışmada ayrıca, parametreler arasındaki ilişkilerin matematiksel modellerle temsil edilmesi amacıyla regresyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu analizler sonucunda, tasarım parametrelerinin akış performansı üzerindeki etkilerini tahmin etmeye yönelik öngörüler sunulmuştur. Elde edilen matematiksel modeller, enerji verimliliğini artırmaya ve akış düzgünlüğünü sağlamaya yönelik optimize edilmiş tasarım çözümleri geliştirilmesinde rehberlik etmiştir. Sonuçlar, delikli plakaların basınç kaybı ve akış üniformitesi üzerindeki etkilerinin parametrik analizini sağlamış ve bu yapıların enerji verimliliği ve süreç optimizasyonuna katkılarını ortaya koymuştur. Özellikle, gözeneklilik oranının artışıyla basınç kaybının azaldığı, ancak akış düzgünlüğünün sınırlı bir şekilde bozulabileceği tespit edilmiştir. Benzer şekilde, plaka kalınlığının artışıyla basınç kaybının doğrusal bir şekilde arttığı gözlemlenmiştir. Bu bulgular, mühendislik uygulamalarında delikli plaka tasarımına yönelik değerli bilgiler sunmaktadır. Bu tez, enerji verimliliği ve sistem performansını iyileştirme hedefine katkıda bulunmayı amaçlamakta ve delikli plakaların tasarımında kapsamlı bir yöntem önerisi sunmaktadır. Çalışmanın sonuçlarının, endüstriyel uygulamalar için optimize edilmiş delikli plaka tasarımı açısından önemli bir rehber olacağı öngörülmektedir.