Gözenekli yatay bir yüzeyden buharlaşmanın deneysel olarak incelenmesi - İnan, Mehmet (My University, 2017)
Bu çalışmada, yalıtımlı bir ısı odasında istenilen hava şartlarının sağlandığı, ek olarak hava akış hızının rüzgar tüneli vasıtasıyla ayarlanabildiği bir sistemde serbest su yüzeyi ve gözenekli ıslak bir yüzeyden suyun buharlaşması prosesini inceleme amaçlanmıştır. Farklı proses parametrelerinin (hava hızı, hava sıcaklığı, havanın bağıl nemi, gözenekli ortam başlangıç su içeriği) incelendiği bu çalışmada buharlaşma hızı ve akısı değerlendirilmiştir. Ayrıca buharlaşma mekanizması ile ilgili taşınımsal dinamikler incelendikten sonra proses parametrelerinin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda; bağıl nem arttıkça kısmi buhar basınç farkının azalmasına bağlı olarak buharlaşma akısının da azaldığı sonucuna varılmıştır. Bunun yanında, hava sıcaklığının artması su buharı emme kapasitesini artıracağından buharlaşmanın arttığı görülmüştür. Hava akış hızının artmasıyla zorlanmış taşınım etkinliği artmış ve buharlaşmanın artmasına sebep olmuştur. Yüzey sıcaklığının artması ile suyun kısmi buhar basıncı artmış ve buharlaşmanın da arttığı görülmüştür. Gözenekli ortam başlangıç su içeriğinin artması az da olsa buharlaşmanın arttığını göstermiştir. Deneysel ölçüm verileri kullanılarak yeni korelasyonlar elde edilmiş ve literatürde sıkça çalışılmış olan serbest su yüzeyinden buharlaşma konusunda araştırmalar yapan yazarların korelasyonları ile karşılaştırıldığında uyum sağlanmıştır. xvi Tez çalışması yedi ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde çalışmaya başlama nedenleri ve çalışma sonucunda hedeflenen sonuçlar genel olarak açıklanmış, yüksek lisans tezi kapsamında gerçekleştirilen literatür araştırması paylaşılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde, tez çalışmasında kullanılan deney tesisatı ve ekipmanları detaylı olarak anlatılmış, rüzgar tüneli boyunca hava akış ölçümleri (hız, debi) gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın üçüncü bölümünde, oluşturulan parametrik deney düzeneğinde serbest su yüzeyinden buharlaşma testleri yapılmış, buharlaşmayı etkileyen parametreler değerlendirilmiştir. Çalışmanın dördüncü bölümünde, çalışma konusu olan gözenekli ortamdan buharlaşma, dört parametrenin oluşturduğu deneysel sistemde irdelenmiştir. Çalışmanın beşinci bölümünde, deneysel çalışma boyunca oluşacak hatalar değerlendirilmiş olup Kline-McClintock belirsizlik analizi yöntemine göre hava tarafı ve yüzey tarafı sıcaklık, hava tarafı bağıl nem ile kütle transfer katsayısı ve boyutsuz Sherwood sayısı için belirsizlikler tespit edilmiştir. Çalışmanın altıncı bölümünde, deneysel ölçüm sonuçlarına göre teorik analiz gerçekleştirilmiş ve kütle transfer katsayısı ile Sherwood sayısı her deney adımı için belirlenmiştir. Ayrıca, regresyon analizi ile literatürde yer alan korelasyon alt yapısında model oluşturulmuş ve yeni korelasyonlar üretilmiştir. Testlerdeki parametre koşulları altında geçerli olan bu korelasyonlar ile ölçüm sonuçları arasındaki yüzdesel sapma grafikleri elde edilmiştir. Çalışmanın yedinci ve son bölümünde gerçekleştirilmiş deneysel çalışmaların sonuçları değerlendirilerek öneriler sunulmuştur.
Tez (Yüksek Lisans) - Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017
Keywords: Su buharlaşma oranı; Serbest yüzey; Gözenekli yüzey; Isı ve kütle transferi; Zorlanmış taşınım; Doğal taşınım; Rüzgar tüneli ölçümleri