Döngüsel paletli mikro kompresörün performansının artırılması
Improving the performance of the rotary vane micro compressor
Yazar: İSMET KARAKAŞ
Danışman: DOÇ. DR. MELİH OKUR
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Eksenel akışlı kompresör = Axial flow compressor

Özet:
Sıkıştırılmış hava ihtiyacını karşılayan kompresörlerin endüstride ve ev tipi soğutucularda kullanımı gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Kompresörlerin verimlerini artırmak için bu alanda birçok çalışma yapılmakta ve halen yapılmaya devam etmektedir. Bu çalışmada gövde, rotor ve palet olmak üzere üç ana kısımdan oluşan, özgün bir yapıya sahip döngüsel paletli mikro kompresörün paletinde yapılan değişikliklerle performansının arttırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda malzemesi çelik olan hilal paletler, toz metalürjisi (alüminyum Al 5083) ile üretilmiş ve sert eloksal ile kaplanmıştır. Kaplanan paletler kaplama öncesi ve sonrası sertlik ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca kompresör basınç
performans testleri öncesi ve sonrası da palet yüzey pürüzlülük ölçümleri yapılmıştır. Kaplama yapılan paletlerin kaplama yapılmayanlara oranla yüzey pürüzlülüğü 5-6 kat daha iyi sonuç verdiği görülmektedir. Mikro kompresörün performans testleri için 5 set deney yapılmış olup, basınç, akım ve volt değerleri ölçülmüştür. Yapılan deney sonuçlarına göre çelik paletin, alüminyum paletlere göre % 10 daha yüksek güç harcadığı görülmektedir. Ayrıca referans olarak değerlendirilen çelik palette ulaşılan 5 bar basınca, eloksal kaplı AL5083 hilal plalet ile de ulaşılmıştır. Çelik ile aynı basınç değerine ulaşılan ve kaplama uygulanmamış alüminyuma göre yüzey aşınma direnci daha yüksek olan eloksal kaplı AL5083 hilal palet mikro kompresörün performansının artırılmasında katkı sağladığı tespit edilmiştir.

Abstract:
The use of compressors that supply with the need for compressed air is becoming more common in industry and domestic refrigerators. Many studies have been done in this field to increase the efficiency of compressors and it is still ongoing. In this study, it is aimed to increase the performance of the novel vane micro compressor, which consists of three main parts: body, rotor and vane, with the changes made in the vane. In this context, crescent vane made of steel are produced with powder metallurgy (aluminum Al 5083) and covered with hard anodized. Surface hardness measurements were made before and after the coated vanes. And vane surface roughness measurements were done before and after compressor pressure performance tests. It is seen that the surface roughness gives 5-6 times better
results compared the coated vanes to the uncoated vanes. 5 sets of experiments were made for the performance tests of the micro compressor, and pressure, ampere and volt values were measured. According to the results of the experiment, it is seen that the steel vane consumes 10% higher power than aluminum vanes. In addition, the pressure of 5 bar reached on the steel vane, which is considered as a reference, was achieved with an anodized coated AL5083 crescent vane. It has been determined that the anodic coated AL5083 crescent vane, which has the same pressure value as steel and has higher surface abrasion resistance than non-coated aluminum, contributes to the performance of the
crescent vane micro compressor.