Tüf içerisinde açılan yeraltı depolarında ısı transferlerinin modellenmesi
Modelling Of Heat Transfers Around Underground Openings Excavated In Tuff
Yazar: CELAL AĞAN
Danışman: DOÇ. DR. BAHTİYAR ÜNVER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining

Özet:
Ülkemizde özellikle Kapadokya Yöresi'nde soğuk hava deposu olarak kullanılan birçok yeraltı açıklığı bulunmaktadır. Ancak, bunların derin dondurucu depo olarak kullanılabilirliği ve bu depolarda meydana gelen ısı transferleri konusunda hiçbir inceleme ve araştırma yapılmamıştır.
Bu çalışmanın amacı, Ortahisar-Kavak (Nevşehir, TÜRKİYE) Yöreleri'ndeki tüf malzemesi içerisinde açılmış yeraltı soğuk hava depolarının, yeraltı derin dondurucu depolara dönüştürülebilirliğinin ve değişken şartlarda buralarda oluşacak ısı transferlerinin incelenmesidir. 
Bu amaçla, Ortahisar Yöresi'nde bulunan tüf kayacı içerisinde açılmış bir soğuk hava deposundan numuneler alınmış ve bunların ısıl özellikleri deneylerle saptanmıştır.
Elde edilen sonuçlar kullanılarak depoda meydana gelebilecek ısı transferlerinin belirlenebilmesi için, 3 boyutlu sonlu elemanlar analizi yapan bir bilgisayar programı olan MARC yardımıyla ısı transferleri modellenmiştir.
Bununla birlikte, tüf kayacı içerisinde açılmış yeraltı deposunun ısı iletkenlik ve inşa maliyetleri, farklı ortamlarda inşa edilmiş (yerüstünde ve granit kayacı içerisinde) depoların ısı iletkenlik ve inşa maliyetleri ile karşılaştırılarak en uygun depo ortamı da bulunmaya çalışılmıştır.
Sonuç olarak, tüf içerisinde bir yeraltı derin dondurucu deposu kazma maliyetinin, granit içerisinde veya yerüstünde aynı boyutlara sahip bir depo inşa maliyetinden daha az olmasına rağmen yaklaşık 3 kat daha fazla ısı yalıtımı sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
There are a lot of underground openings used for cold storage purposes at Cappadocia Region. However, there has not been any attempt to use these underground openings for deep freeze storage and modelling of the related heat transfer details. 
Main purpose of this work is to investigate underground cold storage openings around Ortahisar-Kavak (Nevsehir, TURKEY) and potential use of them for deep freeze storage of food and determination of heat transfers that take place at various conditions.
Tuff samples taken from a modern underground cold storage opening at Ortahisar Region have been tested to determine heat conductivity characteristics.
With using these experimental results, heat transfers around this opening in case of its use for deep freeze storage purposes have been modelled by using a 3 dimensioned finite element software called MARC.
For the save of comparison, heat transfer details around a similar opening excavated in granite were also determined. A comparison of underground openings excavated in tuff and granite with a deep freeze store constructed properly at the surface was made by taking both construction and operational costs into account. 
As a conclusion, the construction of an underground deep freeze storage opening excavated in tuff would be the half of a same size surface deep freeze store, whereas the heat transfer is more than three times lower in the favour of underground openings.