Yükseğe çıkarma su pompalarında elektromanyetik ek enerjinin kullanılmasının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental analysis of use of electromagnetic additional energy on high lifter pumps
Yazar: SUZAN BESTEL TEKİN
Danışman: PROF. DR. AYDOĞAN ÖZDAMAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Elektromanyetik enerji = Electromagnetic energy ; Sonlu hacimler yöntemi = Finite volumes method ; Su darbeleri = Water hammers ; Su pompası = Water pump ; Su temini sistemleri = Water supply systems

Özet:
Pompalar; bir akışkanın konumunu, basıncını ve hızını değiştiren makinalardır. Yükseğe çıkarma (High Lifter) su pompaları, şebeke bağlantısı olmayan alanlarda ek enerji ihtiyacı duymadan, akarsuların suyunu yükseğe basmakta kullanılan pompalardır. Fakat, bu pompaların basma yükseklikleri, ek enerji olmadığı için sınırlıdır. Bu pompaların alternatifleri, PV panel ile elde edilen elektrik enerjisini kullanan dalgıç pompa sistemi (PDP) ve dizel jeneratör ile elde edilen elektrik enerjisini kullanan santrifuj pompa (DJSP) sistemleridir.Bu çalışmada, yükseğe çıkarma su pompalarına (YÇP), elektromanyetik güç ekleme özgün fikrinden hareketle, mevcut basma yüksekliklerinin ya da aynı bası yüksekliğinde basılan su miktarının arttırılması konusu araştırılmıştır.Bu amaç için, öncelikle YÇP sistemlerinin ilkelleri olarak bilinen su koçu pompaları analitik olarak incelenmiş, daha sonra da piyasada mevcut olan YÇP sistemleri deneysel ve nümerik olarak ele alınmıştır. Ardından, tez kapsamında önerilen yükseğe çıkarma su pompasına elektromanyetik güç eklenmiş (MYÇP) ve yeni su pompası deneysel ve nümerik olarak incelenmiştir. Son olarak da, yeni sistemin değerlendirilebilmesi için alternatifi olan aynı debi ve bası yüksekliklerinde çalışan PDP ve DJSP sistemi tanıtılmış ve bu sistemler ile MYÇP sisteminin maliyet analizleri yapılmıştır. MYÇP sisteminin, yapılan maliyet hesapları ile, DJSP sistemine göre kendisini 2,3 yılda geri ödeyeceği ve 20 yıl sonunda 26.900- TL kazanç sağladığı, PDP sistemine göre de yıllık %25,6 daha az maliyetli olduğu görülmüştür.

Abstract:
Pumps are machines for to change fluid?s location, pressure and speed. High lifter water pumps are used for to lift river?s water to higher location without need for additional energy at off-grid area. But these pump's head levels are limited by reason of there is no any additional energy. Centrifugal pump with diesel generator can be alternative for high lifter pumps.In this study, investigated for to increase available head height and to more lifting water quantity in same head height, by adding a electromagnetic power to high lifter water pump.For this purpose, firstly, Ram pumps (Primitives of High Lifter pumps) are examined with analytical method, and then, High Lifter pumps, which is available on the market, are analyzed with numerical and experimental methods. Then, with in the context of this thesis, High Lifter water pump, which added electromagnetic power, is analyzed as experimentally and numerically. Finally, for assessing to the new system, introduced the centrifugal pump with diesel generator and submersible pump with pv panel, which is the alternative and working with same flow and head heights. And compared as costs of that three pumps. New pump system, with cost calculations, can pay back own value in 2,3 years and after 20 years, make a 26.900-TL profit according to centrifugal pump with diesel generator and new pump system's total annual cost is %25,6 more less than the PDP system.