Önden yüklemeli çamaşır makinelerinde yüksek sıkma devirlerinde su uzaklaştırma performansının iyileştirilmesi
Improving performance of water extraction at high spin speeds in front loader washing machines
Yazar: UĞUR MACİT
Danışman: PROF. DR. ÖZGEN ÜMİT ÇOLAK ; PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Kurutma = Drying ; Çamaşır makineleri = Washing machines

Özet:
Çamaşır makinelerinde yıkama programı sonrası çamaşırlar üzerinde bir miktar su kalmaktadır. Güneşli ve rüzgarlı günlerde çamaşırları kurutmak pek zor değildir. Ancak soğuk ve yağmurlu günlerde nem miktarı yüksek olan çamaşırları kurutmak birkaç gün sürebilmektedir. Çamaşırların, kurutma işlemi için balkon, pencere, bahçe gibi dış ortama açık yerlerde asıldığı durumlarda yağmur, duman, kirli hava gibi olumsuz hava koşullarının takip edilmesini gerektirmektedir. Ev içerisinde kurutulması istenen çamaşırlar ise yapılarındaki nemi asıldıkları ortama vererek oda içindeki nem miktarını artırmaktadır. Bu durum duvarlarda ve oda içinde rutubet gibi insan sağlığına zarar verici etkiler yaratabilmektedir. Bu nedenle çamaşır makinelerinde sıkma performansını iyileştirmek için bir takım çalışmalar yapılması zorunluluğu ortaya çıkmıştır. Bu çalışmaların sonucunda makine içerisinden alınan çamaşırın nem miktarının azaltılması ve bu yolla kurutma sürelerinin ve tüketilen enerji miktarının azaltılması amaçlanmıştır.Yüksek sıkma hızlarında tamburdan dışarı atılan su damlacıklarının kazan içinde oluşan basınç farklılıkları, hava akımı gibi etkilere kapılarak pompa ile kolayca tahliye edilememesi sıkma performansı açısından olumsuz bir durum olduğu için önlenmesi gerekmektedir. Kazan ya da tambur gibi elemanların geometrisi ve sıkma algoritması optimize edilerek bu sorun ortadan kaldırılabilir ancak bunun öncesinde sıkma sırasında kazan içindeki suyun hareketinin iyi analiz edilmesi gerekmektedir.Bu tez kapsamında, çamaşır makinelerinin sıkma adımı sırasında, daha fazla suyun dışarı atılarak çamaşırların daha etkin sıkılmasını sağlamak amacıyla, kazan içindeki su davranışını gözlemlemek için şeffaf kazanlı (pleksiglas kazan) bir deney düzeneği tasarlanmıştır. Tasarımı yapılan bu test cihazı kullanılarak testler yapılmış ve bu test sonuçları değerlendirilerek hangi parametrelerin sıkma performansına ne derecede etki ettiği belirlenmiştir. Bahsi geçen parametrelerden maksimum devirde kalma süresinin etkisi üzerinde yoğunlaşarak, sıkma süresini uzatmak gerektiği anlaşılmıştır. Artan sıkma süresine bağlı olarak artan enerji tüketimini azaltmak adına sıkma sırasında oluşan güç kayıpları teorik hesap yöntemleri ile incelenmiş ve deneysel veriler ile bu incelemelerin doğruluğu araştırılmıştır.

Abstract:
There is some water left on laundry after spinning in washing machines. Drying laundry is not a difficult process on sunny and windy days, however, it takes a few days when the weather is cold and rainy. When laundry is hung in balconies, in front of windows or in gardens, it is required to be careful for conditions such as rain, dust and smoke. When wet laundry is held inside rooms, the humidity of the air increases. It affects human health as well as causes decay on furniture and interior walls. That?s why studies about improving spinning performance have become a requirement. Decreasing moisture on clothes at the end of spinning and decreasing energy consumption of drying process has been aimed.At high spinning speeds, due to the effect of pressure and air flow in the tub, droplets, which has been extracted from drum, returns back to the laundry. This is an undesirable situation so it must be prevented. This problem can be solved by optimizing the design of some components such as drum, tub and spinning algorithm etc. Prior to this optimization, water flow behavior must be analyzed in the tub during spinning.The scope of this thesis is to design a test setup with a transparent (acrylic glass) tub for visual observation of the behavior of water flow during spinning cycles. This setup will be utilized to obtain information about parameters which affect the spinning efficiency which will then be used to improve water extraction and spinning efficiency in washing machines.Among these parameters, by focusing on the effect of waiting time at maximum spinning speed on spinning efficiency, it has been concluded that longer spinning duration at maximum speed is required to improve the spinning efficiency. On the other hand, solutions have been proposed to decrease the consequential increase of energy consumption due to longer spinning durations; power losses are investigated and calculated theoretically. The calculations are then compared with experimental results.