Tramvay modülleri için HVAC sistem tasarımı ve sayısal incelemesi
HVAC system design and numerical investigation for tram modules
Yazar: SAFA KAPLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF TEKİN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Hafif raylı sistemler = Light rail systems ; Kanal tasarımı = Channel planning ; Klima = Climate

Özet:
Bu çalışmada,  hafif raylı sistem araçları kategorisinde bulunan ve birbiri ile bağımlı 5 farklı modülden oluşan bir tramvay aracının simetri özelliklerine göre indirgemiş bir kabini için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği  (HAD) kullanılarak sayısal incelemesi yapılmıştır.  Araç üzerinde bulunan ve mevcut klimadan aldığı işlenmiş akışkanı bir kanal vasıtasıyla kabin içerisine dağıtan kanal üzerinde iyileştirme çalışması yapılmıştır. Mevcut kanal ve iyileştirilmiş kanal için ayrı ayrı çözümlemeler oluşturulmuş ve sonuçlar ayrı ayrı verilmiştir. İki ayrı kanal tasarımının aynı kabin üzerine etkisi demiryolu taşıtları için konfor parametrelerini inceleyen ve belirleyen EN-14750 -1,-2 standartları doğrultusunda incelenmiş ve yorumlanmıştır.
Yapılan çalışma sonucunda aynı klima performansının aynı kabin üzerine etkisinin farklı kanal yapıları ile nasıl değişebileceği gözlemlenmiş ve bu durumun kabin içerisine etkisi ortaya koyulmuştur.
Çalışma sonucunda kabin içerisinde 2°C sıcaklık iyileşmesi ve 2 m/s hız iyileştirmeleri sağlanmıştır. Ayrıca menfez çıkışlarında ortalama 6 m/s 'lik bir hava hızı artışı elde edilmiştir.
Gerçekleştirilen bu çalışma ulusal ve uluslararası araştırma konuları için altyapı teşkil edecek niteliktedir. Bu çalışmanın sonucunda tramvay araçlarının klima sistemlerine karar verilirken klima kapasitesi ve yolcu kabini tasarımının yanında dağıtım hava kanalı tasarımının da dikkat edilmesi gereken önemli bir konu olduğu anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler: Hafif Raylı Sistemler Klima, EN 1450-1, EN 1450-2, Klima Tasarımı, Tramvay Klima Kanal Tasarımı

Abstract:
In this study, a numerical analysis was carried out using Computational Fluid Dynamics (CFD) for a reduced cabin of a tram vehicle, which is in the category of light rail system vehicles and consists of 5 different interdependent modules. Improvement work was carried out on the duct on the vehicle, which distributes the processed fluid from the existing air conditioner into the cabin via a duct. Separate analyzes were created for the existing channel and the improved channel, and the results were given separately. The effect of two separate duct designs on the same cabin has been examined and interpreted in accordance with EN-14750 -1,-2 standards that examine and determine comfort parameters for railway vehicles.
As a result of the study, it has been observed how the effect of the same air conditioner performance on the same cabin can change with different duct structures and the effect of this situation on the cabin has been revealed.
As a result of the study, 2°C temperature and 2 m/s speed improvements in the cabin. It was also aged at an average airspeed of 6 at the vent outlets.
This study has the quality to form a basis for national and international research subjects. As a result of this study, it has been understood that while deciding on the air conditioning systems of the tram vehicles, the air conditioning capacity and passenger cabin design, as well as the distribution air duct design, are an important issue to be considered.

Keywords: Light Rail Air Conditioning, EN 1450-1, EN 1450-2, Air Conditioning Design, Tram Air Conditioning Duct Design