Bu Blogda Ara

11 Ocak 2011 Salı

Teknik Bilgi 3:Süpap Bindirmesi sırasında meydana gelecek kütle taşınımının analizi

Süpap bindirmesi,motorlardan egzoz prosesi esnasında mümkün olduğunca çok ark gazını dışarı atmak amacı ile volümetrik verim ifadesini arttıp indike verim ifadesini yukarı çekerek motordan mümkün olabilecek,termik verime en yakın verimi elde etmek amacı ile emme süpapı ile egzoz süpaplarının aynı anda açılması,bu esnasa emme manifoldunda buharlaşan yakıt hava karışımının sahip olduğu basınç ve ataletten ötürü,silindir içerisine girerlerken daha az atalet ve basınca sahip egzoz gazlarınını egzoz süpapına süpürülmesi olayının oluşturulması işlemidir.Bu işlemin incelenmesinde ilgili matematiksel modellemeler oluşturulmuş,bu modellemelere giderken belli başlı ihmaller yapılmıştır.Bu ihmaller şöyle sıralanabilir


1.Konveksiyon Isı transfer Katsayıları yok kabul edilmiştir.
2.Motor blok malzemesi ile süpap boruları malzemeleri aynıdır.
3.Sürtünmeler ihmal edilmiştir
4.Akış Laminerdir.
5.Em.S. ve Eg.S AÖN da aynı anda açılmıştır.
6.İş boyunca piston kuvveti sabittir.

Grafik sonuçları yapılan kabullerden ötürü büyük oranda lineer çıkmıştır.Gerçek proses sürtünme ve türbülans akıştan ve konveksiyon ısı transfer katsayısının sürekli meydana gelen değişiminden ötürü daha farklıdır.Aynı zamanda EmS ve EgS açılmaktadır.Bu durum da debinin dengeli artmasına sebep olduğunu düşünülebilir.Aynı zamanda F kuvvetinin sürekliliği durumu daha da pekiştirmektedir.Aynı zamanda zamanla momentumun artması ile süpürülme de artacağından zamanla kütlesel debide artış yaşanmıştır.Bir noktadan sonra (0.9*10^-3 s) de meydana gelen hafif bel yapma,egzoz gazlarının cidarı tamamen terk etmelerinden ileri gelir.Bu aralıkta artık yeni giren gazlar sistemi terk etmeye başlamışlardır.Bunun başlangıcı ile birlikte kütlesel debi yavaşça eşitlenmeye gidecektir.Burada şunu kanıtlarız ki en ideal halde dahi silindir içerisinde belli bir miktar gaz kalmaktadır.

İşlemler sonucu oluşan gazların verdikleri grafikler aşağıdaki verilerle gösterilebilir.
Kullanılan değerler:
roy=0.00079;     %kg/m^3
roeg=1.5;            %kg/m^3
cp=1.5;                 %kJ/kgK
t(1)=293;             %K
t(2)=333;             %K
t(3)=353;             %K
t(4)=333;             %K
s(4)=5;                 %kJ/kgK
s(3)=4.7;              %kJ/kgK
s(2)=4.5;              %kJ/kgK
s(1)=3.5;              %kJ/kgK
F=4138;                %N
r(1)=20;               %kg/m^4s
r(2)=15;               %kg/m^4s
R(1)=8.314/28;  %kJ/kgK             
R(2)=R(1);           %kJ/kgK
V=(1.4/4)/1000;               %m^3
A=V/0.080;         %m^2
Mideal=0.00000178066;               %kg
K(1)=0.0000012;                              %kg/m
K(2)=0.000000012;          %kg/m

Sonuçlar aşağıdaki gibidir












İlgili sonuçlar bilimsel niteliği olayın yalnızca proses yolu anlamında geçerlidir.İlgili değerlerden entropi değeri,sıcaklıklar,egzoz gazının yoğunluğu,Emme süpapı ile egzoz süpapının direnç katsayıları keyfi değerlerdir.Gerçekle bağdaştırılmamalıdırlar.

Teknik Bilgi 2:Desalinasyon Yöntemleri



Hayatımız için vazgeçilmez kaynakların biri de sudur.İnsan yaşamı,tarım ihtiyacı ve endüstriyel ihtiyaçlar söz konusu olduğunda da tatlı su ihtiyacı her daim karşımıza çıkan bir sorun olarak hayatımızda vardır,var olacaktır.Bu sebeple insanlığın başlangıcından beridir su kaynaklarına erişim hayati olarak addedilmiş ve buna göre yerleşim bölgeleri seçilmiştir.
Kullanılabilir su,doğal olarak yağmur ile oluşabilmektedir.Güneş enerjisi ile buharlaşan deniz suyu,yükselerek atmosferin üst katmanlarına ulaşır.Burada düşük basınç ve soğuma sonucunda yoğuşan su buharı,damlacıklar halinde yeryüzüne geri döner.Burada toprağa ulaşarak toprak tarafından emilir,bu birikmeler sonucu nehirleri oluşturur,kuyu rezervleri geliştirir veya çeşitli alçaklıkları kaplayarak göl gibi su kaynaklarının oluşması ile canlılık için gereken su ihtiyacı karşılanmış olur.
Günümüz dünyasında meydana gelen su ihtiyacındaki artış,buna karşılık su kaynaklarının belli bir çevrimden doğan bir sınır ile sabit olması,yaşam için gereken suyun zaman içerisinde yetersiz bir konuma gelmesine sebep olur.Bunun sonucunda insanlık uygarlığı ve ekosistem için hayati sınırlara yaklaşılmış olur.Bu durum elbette ki insanlık uygarlığı için geleceğin problemi olarak görülebilir.Bu sebepler sonucunda teknik gelişmelerin bu yöne kayması şaşılası bir durum olmaktan çıkmaktadır.
Su desalinasyon yöntemleri esas olarak düşündüğümüzde suyun temini konusunda kaya yormamız gerekir.Dünyamız analiz edildiğinde fark edilir ki dünyadaki su rezervinin %97 si tuzlu,%1 i ise kullanılabilir su potansiyelindedir.Bu sebeple burada çalışılacak konu deniz suyunun tatlı,kullanılabilir su potansiyeline getirmek esasına dayandırılacaktır.
Desalinasyon,kullanılacak olan suyu oluşturmak için uygulanacak proseste,iş suyu içerisindeki mineral tuzları,organik içerikler,bakteri ve virüsler ile katı parçacıkların uzaklaştırıp temiz su eldesine dayanır.Bu teknik için major fonksiyon suyun tuzluluğudur.Suyun tuzluluğu TDS ile birimlendirilmiş olup açılımı total disolved solid(toplam çözülmüş katı) olarak isimlendirilmiştir.Sıklıkla kabul edilen değer içme suyunda 1000mg/L TDS’dir.Sıklıkla karşılaşılan değerler söz konusu olduğunda şu sonuçlar elde edilmektedir.
·         Arıtılmış suda 1500mg/L TDS den daha az.
·         Hafif derece tuzlu suda 1000-3000 mg/L TDS.
·         Orta derece tuzlu suda 3000-10000 mg/L TDS.
·         Yüksek derece tuzlu suda 10000 mg/L TDS den fazla.




Deniz suyunun tuzluluk oranı ortalama olarak 35000 mg/L TDS olarak literatürde mevcuttur.US EPA(US Enviromental Protection Agency) ve Dünya Sağlık Örgütü(WHO) yayınladığı TSD kılavuzuna göre içilebilir suyun tuzluluğu 500-1000 mg/L TSD olarak belirlenmiştir.

Bir diğer parametre ise Alüvyon yağunluğu indeksi(SDI) değeridir.SDI değeri,0.45 mm lik bir filtreden 15 dakikada geçen partikül miktarı olarak tanımlanmıştır.Bu ifade suyun reverse-osmosis(ters ozmos)(RE),elektrodiyaliz(ED) veya elektrodiyaliz reversal(EDR) yöntemlerine uygun olup olmadığını betimler. 

Teknik Bilgi 1:Hidrojen Enerjisi:Elektrolyzerlar

Hidrojen enerjisi, yenilenebilirlik açından potansiyel ve bu potansiyelin geniş bir skalada etki gösterir olması,kullanılabilirlik açısından üstün bir konumda olduğunu bize göstermektedir.Öte yandan yeni bir teknoloji oluşu sistemin optimizasyonel bir iş gereksinimine ihtiyacı olduğunu bize sunmaktadır.
           
Hidrojen enerjisi için kullanılan enerjinin temini şu an için sahip olduğu belli başlı üstünlükler sebebi ile elektroliz usulü ile yapılmaktadır.Sahip olduğu üstünlükler şunlardır:


·         Öteki yöntemlere kıyasla daha gelişmiş ve ticari olarak uygulanabilirlik
·         4.3 kWh/NH2 lük elektriksel tüketimde  %70 verimlilik
·         Çok küçük veya büyük kapasitelerde üretim yapılabilirlik
·         Yüksek saflıkta hidrojen elektrotta üretim halindeki iken elde edilebilir.
·         Elektrolyzerlar ufak yer kaplar,az miktarda mekanik bir aksam içerir.Bakım masrafları düşüktür
·         Üretim masrafları elektriği kullandıklarından fazladır,fakat geri dönüş açısından incelendiğinde kısa periyotta kendisini amorti edebilir
·         Uygun bir şekilde elektrik karşılandığı halde CO2 emisyonuna sebep olmazlar.

Uygulamanın tercih edilmesindeki en önemli faktör kolay oluşudur.Teknolojinin basitliği ve verimsel olan yüzdesi onu avantajl bir konuma getirmiştir.Bir diğer önemli noktaları da kararlı oluşu,güvenliliği olarak sıralayabiliriz.

Uygu genel olarak 3 ana başlıkta katagorize edilmektedir.Bunlar elektrik rezistansı,reaksiyon rezistansı ve transport rezistansıdır.Burada her bir prosesin kinematik ve termodinamik analizleri için bilimsel yöntem ile uygun noktalar bulunmakta ve alkalin suyu elektrolizi için mümkün olacak en yüksek verimliliğe ulaşılmaya çalışılmaktadır.

Elektrik üretim yöntemleri açısından irdelendiğinde,hidroelektrik enerjisi,Fotovoltaik hücreleme,rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynakları ile entegre çalıştırılması ile  ile CO2 emisyonunun önüne geçilmesi mümkün olmakta,hem de kale alınır enerji üretimi sağlanabilmektedir.Hidrojen enerjisi ile güç üreten şirketlerden Norks Hydro ticari alkali elektrolyzer vasıtası ile yılda 380 000 kg H2 /sene lik kullanım ile 2.3 MW lık bir güç kaynağını çalıştırmayı başarmıştır.Sistem enerji tüketimi ise 53.4 kWh/kgH2 olmakla birlikte diğer yardımcı elemanlar ile %73 lük bir verimlilik bir verim göstermektedir.[1]Buna rağmen gelecekte hidrojen teknolojisinin günümüz teknolojine oranla 10-100 kat daha büyük olacağı öngörülmektedir.Günümüz teknolojisinin önündeki en büyük güçlüğün hidrojenin depolanabilmesi olarak görülebilir.

Research Hydrogen Energy Society(RHES) yayınladığı roporda dünya genelinde kurulmuş belli başlı elektrolyzer sayısı verilmektedir.İleriki sayfalarda daha ayrıntılı bilgi verilecektir.

·         Almanya’da KFA-Forschungszentrum Jülich 10 kW lık kapasitede Stuttgart şehrinde HYSOLAR teknolojisi adı altında.
·         Galli ve Stefanoni kabul edilebilir bir tesis olarak Roma İtalya’da a fotovoltaik hücreden meydana gelen yüksek basınçlı (20 bar) 2.5 kW alkaline electrolyzer  Metkon-Alyzer (şimdi Casale Chemicals SA, Switzerland) tarafından imal edilmiştir.
·         Solar enerji ile beslenen,6 KW lık  orta basınçta(8 bar) bipolar elektrolyzer içeren Teledyne Brown Mühendislik(ABD) kurulmuş tesis.