Yazar
Aşık, Oğuzhan
Basım Tarihi
2024
Konu
Makine mühendisliği, Fırınlar, Tasarım ve inşaat, Cam, Isıl işlem, Mekanik özellikler, Termal özellikler, Tavlama benzetimi (Matematik)
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
9b63f521-25a1-43a0-a9e3-180f6f3427fb
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2024
Örnek Metin
Cam imalat sanayinde önemli bir ısıl işlem prosesi olan tavlama, camın şekillendirme aşamasını takiben hızlı soğuması sırasında oluşan artık termal gerilimleri hafifletmeyi amaçlamaktadır. Konteyner camı üretiminde, bu işlem için, özel işlem gereksinimlerini karşılamak üzere özel olarak tasarlanmış farklı bölgelerden oluşan sürekli tavlama fırınları kullanılır. Fırının ilk bölümü olan yukarı ısıtma bölgesi, cam eşyanın sıcaklığının tavlama noktasına kadar yükseltilmesinden sorumludur. Isıtma bölgesinden sonra birden fazla soğutma bölgesi, hassas kontrol altında cam nesnelerin sıcaklığını kademeli olarak düşürür. Konvektif soğutma oranlarını arttırmak ve fırın içerisinde homojen hava sıcaklıkları sağlamak için, soğutma bölgelerine genellikle sirkülasyon fanları yerleştirilir. Bu çalışma, endüstriyel ölçekte bir sürekli cam kap tavlama fırınında sirkülasyon hava akış hızlarının (0,6(m^3)s, 0,8(m^3)s ve 1(m^3)s) soğutma performansı üzerindeki etkisinin sayısal olarak araştırılmasına odaklanmaktadır. Yinelemeli bir yaklaşımda iki ayrı çözücü kullanılır. Çözücülerden biri, sınır koşulları olarak ışınımlı ve konvektif ısı akışlarını kullanarak cam şişelerdeki geçici ısı iletimini ele alıyor. Diğer çözümleyici ise fırın içindeki sabit konveksiyon modelini çözmeye odaklanmıştır. Sonuçlar, sirkülasyon fanı akış hızının arttırılmasının, bölge içindeki konvektif ısı transferini arttırdığını ve hareketli cam şişelerin soğutma hızını arttırdığını gösterdi. Üstelik, fan akış hızının arttırılması, camda daha düzgün bir soğuma davranışına da neden oldu; bu da artık termal gerilim seviyelerinde bir azalmaya işaret ediyor. Konteyner kamera üretimi, bu süreç için sürekli tavlama fırınları kullanılır ve özel işlem bölümlerini karşılayacak şekilde uyarlanmış farklı kurulumlardan oluşur. Fırının ilk bölümü olan ısıtma programı, kam aksesuarlarının çalıştırma noktasından çıkarılmasından sorumludur. Isıtma bölgesinden sonra, bir anda fazla soğutma bölgesi, kam performanslarının hassas kontrol altında çalışmaları nedeniyle kesintiye uğrar. Fırın içerisinde konvektif soğutma hızlarını arttırmak ve fırın içerisinde homojen hava sıcaklıklarını sağlamak için genellikle soğutma bölgelerine dolaşım fanları yerleştirilmiştir. Bu çalışma, endüstriyel büyüklükte bir sürekli konteyner cam tavlama fırını içinde kullanım fanlarının hava hızlarının, bu projede kullanılan akış hızları 0.6(m^3)s, 0.8(m^3)s, ve 1(m^3)s, performansına olan patlama olarak incelenmektedir. İçinde iki ayrı çözücü, yinelemeli bir yaklaşım kullanılmaktadır. Bir çözücü, cam şişeler içinde zamana bağlı ısı yalıtımını ele alır ve sınırlama koşulları olarak ışıma ve konvektif ısı akılarını kullanır. Diğer ise, fırında çözülmüş durumdaki konveksiyon sorununu çözmeye odaklanmıştır. Sonuçlar, fanın akış hızının bölgedeki konvektif ısı transferini artırdığını ve hareket eden kam şişelerinin soğuma kapsamının artırıldığını göstermektedir. Ayrıca fan miktarının arttırılmasının camda daha homojen bir soğuma etkisine yol açtığı görülmüştür.
