Search

YÖK ID: 607766 Mühendislik uygulamalarında akışkanların, ısının ve kütlenin transferi önemli bir yere sahiptir. Kütle transferi için itici kuvvet konsantrasyon farkı olup özellikle suni kurutma tekniğine dayalı uygulamalarda nem kontrolü etkin proses ve kurutucu tasarımı bakımından önemlidir. Günümüzde özellikle gıdaların kurutulması prosesi oldukça güncel çalışma konusu olup artan bir ilgi ile sürdürülmektedir. Kurutma prosesi ürünlerin kullanım kalitelerinin ve raf ömürlerinin artırılması bakımından önemlidir. Buna karşın kurutma prosesleri enerji sarfiyatı bakımından oldukça maliyetli olabilmektedir. Bunun dışında endüstriyel ürünlerin kurutulmasında kurutma prosesi ve kurutucu seçimi özel bir bilgi ve yetenek gerektirmektedir. Toprak sanayi insanlık tarihi kadar eskidir. İlk çağlardan günümüze kadar toprak ve toprak ürünleri insanlığın temel kaynağını oluşturmaktadır. Günümüzde toprak ürünlerinden tuğla ve kiremit hala geniş ve etkin bir kullanım alanına sahiptir. Çorum sanayinin önemli bir bölümünü Tuğla-Kiremit üreticileri oluşturmaktadır. Toprak yapısı ve toprak kaynakları bakımından Çorum ülkemizde Tuğla-Kiremit üretim potansiyeli olarak ilk sıralarda yer almaktadır. Tuğla üreticilerinin büyük bir bölümü doğal kurutma yöntemlerini tercih etmektedir. Bu durum ürün sarfiyatını ve kalitesini önemli oranda etkilemektedir. Bu bakımdan tuğla üretiminde kurutma süreci üretim maliyeti, üretim süresi ve ürün kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Bu çalışmada, Çorum bölgesindeki tuğlanın kuruma davranışını incelemek için kabin tip kurutucu tasarlanarak imal edilmiş ve kurutucu hava hızı, hava sıcaklığı, kabin basıncı ve tuğla yönü gibi farklı bağımsız parametrelerin kuruma kinetiği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kurutucu hava sıcaklığının 62, 76 ve 90 C değerlerinde, kabin içerisinde Reynolds sayısının yaklaşık 21000-34000 aralığında ve tuğla açısının 0, 45 ve 90 derece değerlerinde deneyler gerçekleştirilmiştir. Hem basma hem de çekme şartlarında aynı deneyler tekrarlanmıştır. Böylece vakum basıncının da kuruma kinetiği üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Kütledeki değişim 15 dakika aralıklarla ölçülerek kaydedilmiştir. Hem basma hem de çekme durumu için nem içeriğini sağlayan bir matematiksel formül geliştirilmiştir. Deneyler sonucunda, hava sıcaklığının ve hızının yükselmesi ile birlikte kuruma hızının arttığı ve kuruma süresinin azaldığı görülmüştür. Çekme durumunda kurutma süresini basma durumuna göre daha kısa ve tuğlanın akışa paralel (0) yerleştirilmesi durumunda kütle transferi daha hızlı gerçekleştiği belirlenmiştir. For engineering applications, the transfer of fluids, heat, and mass has an important place. The driving force for mass transfer is the concentration difference. Especially in applications based on artificial drying technique, moisture control is important in terms of effective process and dryer design. Today, especially the process of drying foods is a very contemporary issue and continues with an increased interest. The drying process is important for increasing the quality and shelf life of the products. However, drying processes can be costly in terms of energy consumption. Apart from that, drying process and dryer selection for industrial products requires special knowledge and ability. Soil industry is as old as human history. From the early ages to the day-to-day, soil and soil products constitute the main source of mankind. Nowadays, bricks and tiles from soil products still have a wide and effective usage area. An important part of the Çorum industry is the brick-tile producers. In terms of soil structure and soil resources, Çorum is in the first place in our country in terms of the potential of brick-tile production. Most of the brick manufacturers in Çorum prefer natural drying methods. This situation negatively affects product consumption and quality. In this respect, the drying process in brick production has an important effect on the production cost, production time and product quality. In this study, a cabin type dryer was designed to investigate the behavior of brick drying in Çorum region and the effect of different independent parameters such as dryer air speed, air temperature, cabin pressure and brick direction on drying kinetics was investigated. Experiments were carried out at the values of 62, 76 and 90°C of the drying air temperature, about 21000-34000 of the Reynolds number in the test section, and 0, 45 and 90 degrees of the brick angle. The same tests were repeated under both blowing and sucking conditions. Thus, the influence of the vacuum pressure on the dryness has been determined. Measurements of mass change were recorded at 15-minute intervals. A mathematical relationship has been developed that provides the moisture content for both the blowing and sucking conditions. As a result of the experiments, it was observed that the rate of drying increased and the period of drying decreased with the increase of air temperature and speed. It was determined that the drying time is shorter than the blowing time in case of sucking and mass transfer is faster when the brick is placed parallel (0 deg.) to the flow.

Theoretical and experimental study of the paper drying process are presented. A mathematical model developed for combined heat ad mass transfer analysis of paper drying is given for both impinging air jets and through air drying methods. In this model, it is simply assumed that during the drying period of the paper has porous media and on the drying surface the vapour pressure of the evaporating liquid remains at a quasi-saturated value corresponding to the temperature of the liquid. The calculated transient paper temperatures in both methods agree well with the experimental results.

Bu çalışmada ucuz, kaliteli ve sürdürülebilir bir sistem tasarımı amacıyla güneş enerjisi ve ısı pompasının birlikte kullanıldığı bir sıcak hava üretim sisteminin tasarımı ve imalatı yapılmıştır. Sistemin süreç kontrolü için bir PLC (Programmable Logic Controller) ve SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) sistemi tasarlanmıştır. Kurutma esnasında bütün veriler hazırlanan bilgisayar yazılımı sayesinde bilgisayar ekranından takip edilmiş ve belirlenen sürelerde kayıt altına alınmıştır. Tasarım, farklı koşullar altında test edilmiş ve tasarımın enerji analizleri yapılmıştır.Sistemde, enerji ihtiyaçları ısı pompası ve güneş kolektörleri tarafından sağlanmakta ve PLC ile mahal içindeki havanın sıcaklığı, bağıl nemi, hızı ve kurutulan ürünün ağırlığı kontrol edilmektedir. Böylece hem ürünler, daha az enerji girdisiyle ve daha kontrollü olarak kurutulabilmiş hem de mahal daha ekonomik ısıtılabilmiştir. Sistem, üç manevra kabiliyetine sahiptir. Buna ek olarak sistemde, ısıtma veya kurutma yapılırken aynı zamanda da ısı depolanabilmektedir. Bu çalışmada, güneş enerjisi ve ısı pompasının ayrı ayrı veya birlikte kullanılabildiği güneş destekli ısı pompalı sıcak hava üretim cihazıyla farklı hava sıcaklık ve hızlarında ısıtma ve kurutma işlemleri gerçekleştirilmiştir.Sistemin deneysel olarak incelenebilmesinde ısıtma için bir mahal seçilmiş ve bu mahalin ısıtma işlemi gerçekleştirilmiştir. Kurutma için ise kurutulmuş gıda ürünlerinden önemli bir yere sahip ve ithalat değeri yüksek olan ?agaricus bisporous? türü mantar seçilmiş ve seçilen bu ürünün kurutma deneylerinin ayrıntılı analizi ortaya konmuştur.Kurutma sisteminde ağırlığı 2 000 g olan mantarlar 4 mm kalınlığında dilimlenmiş; 0.9 m/s ve 1.2 m/s hava hızlarında % 93 nem miktarından % 7 son nem (kuru baz) değerine kadar 30-35 °C, 45 ? C ve 55 ? C sıcaklıklarda deneyler yapılmıştır. Bu deneylerde sadece ısı pompası (IP), sadece güneş enerjisi (GE) ve her ikisi birlikte (güneş destekli ısı pompası) kullanılarak kurutma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Mantarlar, sadece ısı pompası kullanılarak 220-250 dakikada, sadece güneş enerjisi kullanılarak 165-300 dakikada, güneş destekli ısı pompası kullanılarak 190-230 dakikada kurutulmuştur. Güneş destekli ısı pompalı PLC kontrollü sistemde ortalama performans katsayısı (COP) değerleri; sadece ısı pompası kullanıldığında 2.2, sadece güneş enerjisi kullanıldığında 3.5 ve bütün sistem devrede olduğunda da 3.0 olarak hesaplanmıştır. Enerjinin kullanılma oranları (EUR) ortalama; sadece ısı pompası kullanıldığında 0.45, sadece güneş enerjisi kullanıldığında 0.63 ve bütün sistem devrede olduğunda da 0.52 olarak hesaplanmıştır. Özgül nem çekme oranları (SMER) ortalama; sadece ısı pompası kullanıldığında 0.36 kg/kWh, sadece güneş enerjisi kullanıldığında 0.80 kg/kWh ve bütün sistem devredeyken 0.62 kg/kWh olarak hesaplanmıştır. Yapılan deneyler ve analizler sonucunda elde edilen veriler, tasarlanan sistemin amaçlanan hedef için uygun ve verimli olduğu kanaatine varılmıştır.Anahtar Kelimeler : Isıtma, kurutma, ısı pompası, güne? enerjisi, mantar, enerji analizi In this study; in order to design a system that is cheap quality and sustainable made of hot-air production system design and manufacture used with solar system and heat pump. The system for process control, PLC (Programmable Logic Controller) and SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) systems were designed. All data has been followed on a computer screen during drying and by the software have been recorded. Design, tested under different conditions and energy analysis of design is made.In this system; energy needs provided by heat pump and solar collectors and temperature, relative humidity, velocity and weight of the product in the space were controlled with PLC. Thus, products were dried with less energy input and as a more controlled rate. Places were heated more economically. The system is capable of three maneuvers. In addition, while heating or drying is performed, the heat can be stored by the system.In this study, solar energy and heat pump can be used separately or together. In the different air temperatures and air velocities, heating and drying operations were carried out by solar assisted heat pump hot air production device.In the experimental examination of the system, selected a space for heating and heating process of this area was accomplished. For the experimental examination of the system were selected a space for heating. After that, heating process of this space was accomplished.In the designed and manufactured system, ?Agaricus Bisporous-Button? mushroom was dried and has been analyzed experimentally. In drying system, 2 000 g of sliced mushrooms (4 mm thick) and 0.9 m / s and 1.2 m / s air speeds, from the initial moisture amount % 93 the last moisture amount up to 7% moisture (dry basis) 30-35 °C, 45 °C and 55 °C were dried. In this experiments, drying operations have been done by using only heat pump (HP), only solar energy (SE) and both them (SAHP-solar assisted heat pump). Mushrooms were dried in 220-250 minutes by using only heat pump, 165-300 minutes by solar energy, 190-300 minutes by solar assisted heat pump.PLC-controlled solar-assisted heat pump system COP values of the average were calculated 2.2, 3.5 and 3.0 respectively by using only the heat pump, using only solar energy and using solar-assisted heat pump. Energy utilization rates (EUR) were calculated averagely 0.45 for heat pump, 0.63 for solar energy and 0.52 for the whole system. Specific moisture extraction rates (SMER) were calculated averagely 0.36 kg/kWh for heat pump, 0.8 kg/kWh for solar energy and 0.62 kg/kWh for the whole system. The data was obtained as a result of experiments and analysis. As a result, designed system to be efficient for the intended target has been concluded.Key Words : Heating, drying, heat pump, solar energy, mushroom, energy analysis 262

In this study, plum slices were dried in three different driers (tray, fluid bed, and heat pump (HP) driers). Drying experiments were carried out at an air temperature range of 45-55 °C with an air velocity of 1.5 m/s. The performance of the driers along with their main components was evaluated and compared by using the exergy analysis method. The most important component for improving the system efficiency was determined to be the fan-heater combination for both the tray and fluid bed driers, and the motor-compressor assembly for the HP drier. The exergy loss and flow diagram (the so-called Grassmann diagram) of the driers was also presented to give quantitative information regarding the proportion of the exergy input dissipated in the various system components. Effects of the drying air temperature on the performance of the drying process were discussed. The highest exergetic efficiency values were obtained to range from 72.72 to 75.66 per cent for the HP drier, followed by the tray and fluid bed driers varying between 37.94 and 39.46 per cent, and between 22.83 and 24.07 per cent, respectively., TÜBİTAK project no. 106M482

This article deals with the exergy analysis and evaluation of broccoli in three different drying systems. The effects of drying air temperature on the exergy destruction, exergy efficiency, and exergetic improvement potential of the drying process were investigated. The exergy destruction rate for the drying chamber increased with the rise in the drying air temperature at 1.5 m/s, both in the tray and the heat pump dryer. The highest exergy efficiency value was obtained as 90.86% in the fluid bed dryer in comparison to the other two drying systems and the improvement potential rate was the highest in the heat pump dryer during drying of broccoli at the drying air temperature of 45°C and the drying air velocity of 1.0 m/s. © 2010 Taylor & Francis Group, LLC., TÜBİTAK project no: 106M482

In this study, plum slices were dried in a heat pump dryer designed and constructed in Ege University, Izmir, Turkey. Drying experiments were carried out at an air temperature range of 45-55°C. The performance of the dryer along with its main components were evaluated using an exergy analysis method. Exergy destruction and capital cost rates were used for the exergoeconomic analysis, which is based on the quantities exergy, cost, energy, and mass (EXCEM) method. Exergy destruction rates to capital cost values Rex were obtained to vary between 1.668 and 2.063 W/ USD at different drying air temperatures. Ren values were observed to range from 6.258 to 5.749 W/USD. Ren values decreased as the drying air temperature increased, contrary to Rex values. Ṙex and Ṙen values increased linearly with increasing temperature due to the loss, whereas Ṙen decreased due to the relatively higher energy utilization efficiency of the heat pump. In the compressor, Ṙen and Ṙex values decreased with the increase in the temperature contrary to the other components. Ṙex had the lowest value in the drying duct. However, in the compressor, expansion valve, and heat recovery, Ṙex values were found to be higher and should be improved in these units. © 2010 Taylor & Francis Group, LLC., TÜBİTAK project no. 106M482

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010, Bu çalışmada, bir tekstil ürünün içerdiği nemin uzaklaştırılması sırasında kullanılan havanın debisinin, sıcaklığının ve özgül neminin, kumaş cinsine bağlı olarak; kurutma verimi üzerine yaptığı etkinin derecesi araştırılmıştır. Kumaş cinsi olarak, iki farklı dokuma yapısına ait, % 100 pamuklu kumaş türü kullanılmıştır. Kurutma işlemi sabit kurutma fazı bitinceye kadar sürülmüştür. Deneyler, buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi ile çalışan evsel bir tekstil kurutma makinesinde yapılmıştır. Çalışma sonucunda, 2 kumaş türü ve 2 özgül nem değeri için ayrı olarak korelasyon denklemleri oluşturulmuştur. Korelasyon denklemine göre, tekstil kurutma verimi sıcaklıkla lineer olarak değişirken, hava debisi ile parabolik olarak değiştiği görülmüştür. Dokuma yapısının, kurutma verimine etkisi yüksek debilerde görülmüştür., In this thesis; effect of flow rate, temperature, specific humidity of process air, which uses to remove moisture from wetted textile fabric, as depending on type of textile fabric is investigated. Two different constructed woven fabric made from % 100 cotton are used as sample. Drying process is carried on until constant drying period is completed in experiments. Experiments are carried on domestic textile dryer machine works by principle of vapor compression refrigeration cycle. In conclusion, correlations are formed depend on two different types fabric sample and two spesific humidity. According to correlation equations, textile drying efficiency is linear with temperature change, while it varies as a parabolic by air flow rate change. Effects of woven construction on drying efficiency increases by air flow rate., Yüksek Lisans, M.Sc.

Bu çalışmada, kuşburnu meyvesinin kurutulması sırasında, bazı parametrelerin kurutma kinetiğine olan etkisi araştırılmıştır. Kurutma deneyleri laboratuar şartlarında düz ve dönel akış ortamında olmak üzere iki tip konvektif kurutucu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kurutma havası sıcaklıkları 50oC, 60oC ve 70oC olarak hava hızları ise 0.5, 1.0 ve 1.5 m/s olarak seçilmiştir. In the present work, the effects of some parametric values on the drying process of rosehip is investigated. Drying is done in the laboratory by using two different kinds of convective dryers, one has uniform flow while the other has swirling flow. The drying air temperature is varied as 50, 60 and 70 oC and the air velocity is 0.5, 1 and 1.5 m/s. 99

Although drying takes a significant part of the total energy usage in industry, currently available drying technology is often not efficient in terms of energy consumption. Generally, the energy efficiency for drying processes ranges between 20-60% depending on the dryer type and product to be dried. This research focuses on the development of single and multistage zeolite drying combined with heat recovery unit to enhance the energy efficiency. The evaluation using steady state and two dimensional model showed that for single stage system the energy efficiency can reach 70-75% and it increases corresponding to the stage number. For 2-3 stages, the energy efficiency 80-90% can be achieved. The experimental work using single stage zeolite dryer also showed that the energy efficiency is close to conceptual approach. Based on the impressive results, a number of potential options have been formulated to construct the zeolite dryer in continuous operating systems for industrial application.