Sıvılar için ısı iletim katsayısı ölçüm cihazı tasarımı ve deneysel olarak incelenmesi
Designing and investigation of thermal conductivity measurement device for liquids
Yazar: MUHAMMET KAYFECİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN KURT
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
ÖZETBilim Uzmanlığı TeziSIVILAR İÇİN ISI İLETİM KATSAYISI ÖLÇÜM CİHAZITASARIMI VE DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİMuhammet KAYFECİZonguldak Karaelmas ÜniversitesiFen Bilimleri EnstitüsüMakine Eğitimi Anabilim DalıTez Danışmanı: Yrd. Doç. Dr. Hüseyin KURTHaziran 2005, 73 sayfaBu çalışmada; silindirik metoda göre sıvıların ısı iletim katsayısı (IİK) ölçümü yapan birdeney cihazı tasarlanmıştır. Cihazın doğruluğunu test etmek için ilk olarak cihaz ısıtıcıgücü 50 W ile 80 W arasında 10 W arttırılmak suretiyle IİK'sı bilinen saf su ile deneyleryapılmıştır. Cihazda soğutma suyu debisi, numunenin doldurulduğu radyal boşluğun etkalınlığı ve deney süresi değiştirilerek, bu parametrelerin saf suyun IİK'na etkileribelirlenmiştir. Test amaçlı yapılan deneylerin sonucunda, soğutma suyu debisinin 2 lt/min'dan küçük olması durumunda IİK'nın gerçek değerinden daha düşük çıktığı, aynı şekilderadyal boşluğun et kalınlığı 1,5 mm 'den daha büyük olması durumunda IİK'nın gerçekdeğerinden daha düşük çıktığı gözlemlenmiştir. Deney süresinin ise IİK'na etkisinin ihmaledilebilecek değerde olduğu tespit edilmiştir. Saf su ile yapılan deneylerden elde edilensonuçlara göre hesaplanan IİK ile literatür tablo değerleri arasındaki bağıl hata % 9-12arasında olmuştur. Cihazın doğruluğu test edildikten sonra cihaz ısıtıcı gücü saf su ileyapılan deneylerde olduğu gibi 50 W-80 W arasında değiştirilerek farklı oranlarda saf su-antifriz karışımı, antifriz, tuzlu su ve hidrolik yağı kullanılarak deneyler tekrarlanmış,iiiÖZET (devam ediyor)deney sonuçlarına göre ısı iletim katsayıları hesaplanmıştır. Yapılan deneylerde; cihazısıtıcı gücü arttıkça saf su, antifriz, saf su-antifriz karışımı ve tuzlu suyun IİK artmışhidrolik yağının ise IİK azalmıştır. Ayrıca saf su-antifriz karışımında antifriz oranı arttıkçaIİK azalmış, tuzlu suda ise tuz oranı arttıkça IİK'nın arttığı görülmüştür. Cihazda yapılandeneylerden elde edilen bu sonuçlar, literatür tablo değerleri ile karşılaştırıldığında nitelikve nicelik bakımdan bir birleriyle uyum içinde olmuştur. Bu sonuçlara göre tasarlanan bucihazın sıvıların IİK ölçümünde kullanılabileceğinin bir göstergesi olmaktadır.Anahtar Sözcükler: Isı iletimi, Isı iletim katsayısı, Isı iletim katsayısının ölçümü: 626.11.01Bilim Koduiv

Abstract:
ABSTRACTM.Sc. ThesisDESIGNING AND INVESTIGATION OF THERMAL CONDUCTIVITYMEASUREMENT DEVICE FOR LIQUIDSMuhammet KAYFECİZonguldak Karaelmas UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of MachineThesis Advisor: Asst. Prof. Hüseyin KURTJune 2005, 73 pagesIn this study, an experiment device was designed to measure the heat conductioncoefficient (hcc) of liquids according to the cylindrical method. To test the accuracy of thedevice first, pure water, hcc of which is known, was used in the device by increasing theheating power of the device from 50 W to 80 W by an increment of 10 W. Flow rate ofcooling water, wall thickness of the radial gap in which the samples were filled, and theduration of the experiment were changed and the effects of these changes on the hcc of thepure water were assessed. In the end of the experiments, hcc of the pure water was foundto be less than its real value when the flow rate of the cooling water is less than 2 lt/min orthe wall thickness of the radial gap is more than 1,5 mm. Effect of the duration ofexperiment on hcc was found to be negligible. The relative error between the resultsobtained and the table values in the literature was about % 9-12. After the accuracy of thedevice is tested, experiments are repeated using various mixtures of pure water and anti-freeze, anti-freeze only, salty water, and hydraulics fluid. According to the experimentalresults heat conduction coefficients were calculated. When the heating power of the deviceis increased, hccs of the pure water, anti-freeze, mixture of pure water and anti-freeze, andvABSTRACT (continued)salty water were increased, while that of hydraulics fluid was decreased. Besides, hccdecreased as the ratio of the anti-freeze in the mixture of pure water and anti-freezeincreases, and increased as the salt ratio in the salty water. Results of these experiments areconsistent with the values in the literature quantitatively and qualitatively. This consistencyindicates that this device, which was designed according to these results, can be used inmeasurement of hcc.: Thermal Conductivity, Heat Conduction Coefficient, Measurement ofKeywordsHeat Conduction CoefficientScience Code : 626.11.01vi