Özet:
Yapılan bu çalışmada termik sistemlerin hem performans hem de boyut kriterlerini aynı
anda dikkate alan yeni bir kriterin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda birinci
bölümde ilgili literatür kaynakları taranarak ekolojik, ekonomik, boyut ve performans
optimizasyonlarında kullanılan kriterler sınıflandırılmış ve yapılan çalışmalardaki eksik
noktalar belirtilmiştir. Ardından tezimizin temel amacı olan boyut ve performansı
birlikte ele alarak optimize etmeye yönelik olarak yapılan çalışmalar belirtilmiştir.
Tanımlanan bu yeni kriterin literatüre yapacağı katkılar ise yine birinci bölümde
bahsedilmiştir.
Çalışmanın ikinci bölümünde ise yeni sunulan özellik ve kriterin farklı özelliklerdeki
termodinamik (gaz ve buhar akışkanlı) çevrimler için farklı dizayn koşullarına bağlı
olarak parametrik analizler ve optimizasyonlar gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda
Brayton, Atkinson, Dizel, Otto ve Rankine çevrimleri ele alınarak her bir çevrime ait
Ekserji Yoğunluğu (ρEx) ve özgül entropi (s) grafikleri elde edilmiştir. Bunlara ek olarak
Rankine çevrimi özelinde Ortalama Ekserji Yoğunluğu (ρEx,m) kavramı tanımı yapılarak
yorumlanmaya çalışılmıştır.
Üçüncü bölümde ise hali hazırda çalışan bir termik santrale ait buhar türbinlerinde
Ekserji Yoğunluğunun değişimi özgül ekserji ve özgül hacim değişimleri ile birlikte ele
alınmış ve türbinlerin her bir kademesinden elde edilecek net ekserjinin yine o
kademedeki hacim değişimine oranı yeni kavram olarak tanımlanarak ilgili analizler
gerçekleştirilmiştir. Yine buradan yola çıkarak buhar türbinlerinin maliyet analizlerinde
kullanılabilecek ve türbin kademe sayısı, kademe çapı ve ekonomik katsayıların bir
fonksiyonu olan yeni bir model geliştirilerek analizleri gerçekleştirilmiştir.
Dördüncü ve beşinci bölümlerde ise yine bu çalışmada önerilen ve çevrimin net özgül
ekserji çıktısının çevrimin özgül hacim değişimine oranı olan Ortalama Çevrim Basıncı
(MCP) / Ortalama Çevrim Ekserji Yoğunluğu kriterine analizler farklı dizayn ve çalışma
koşullarında çalışan hava akışkanlı güç çevrimleri (Brayton, Atkinson, Dizel ve Otto) için
gerçekleştirilmiştir. Önerilen kavramın çevrimin termik verimi, net işi ve ekserji yıkımı
ile olan ilişkileri de farklı koşullar için parametrik olarak gösterilmiştir.
Çalışmamızın son kısmında ise yapılan uygulamalardan elde edilen sonuçlar
özetlenerek gelecek çalışmalar için yapılan planlar ile önerilen özellik ve kriterlerin
kullanılabilirliği ifade edilmiştir.
