Ticari araçlarda ısıl konforun sayısal incelenmesi
Numerical investigation of thermal comfort in commercial vehicles
Yazar: EDA KUTLU
Danışman: PROF. DR. HAKAN DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering

Özet:
Günümüzde gelişen teknolojinin etkisiyle ulaşım araçlarında termal konfor, yolcu ve sürücü sağlığı üzerinde olumlu etkileri olan önemli bir araştırma alanıdır. Bu durumun sonucu olarak da dünyanın içinde bulunduğu iklim krizi ile beraber araç üreten firmalar, araç içi ısıl konfor sağlamak için farklı iklim koşullarına uygun spesifik çözümler üretmeye başlamışlardır.Bu tez çalışmasında ticari bir araçta; üç farklı iklim bölgesi (İsveç-Türkiye-BAE), üç faklı menfez geometrisi (A-B-C) ve üç farklı üfleme sıcaklığı (9 °C - 12 °C - 15 °C) için kabin içerisinde ısıl konfor incelemesi yapılmıştır. Başlangıç kabin sıcaklık koşulu üç çalışma için de 30ºC olarak kabul edilirken menfez üfleme hızları araç testleri sırasında toplanan datalardan alınmıştır . Yapılan çalışmalarda 'Fluent' paket programında; güneş radyasyonu etkisinin en yoğun olduğu gün ve öğlen saat 12:00 girdi olarak kullanılmıştır. Elde dilen sonuçlar ışığında; üç farklı iklim lokasyonunda güneş radyasyonu etkileri, farklı çaptaki menfez geometrileri ve menfez üfleme sıcaklarının ortalama kabin sıcaklarına etkisi incelenmiştir. Vakalar arasında istatistiksel karşılaştırma yapabilmek amacıyla da optimum sıcaklık ısıl konfor şartı 23 °C kabul edilerek elde edilen sonuçlar monoton olmayan normalizasyon yöntemi ile  sıcaklık verileri optimum sıcaklığa göre normalize edilmiştir. Optimum sonucun normalize değeri sıfır olduğu için elde edilen sonuçlarda sıfıra en çok yakınsayan değer bu tez çalışmasındaki en optimum çalışma olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada ısıl konfor şartları düşünüldüğünde yığık sıcaklık parametre değerlerine göre değerlendirildiğinde, mevcut menfez olan B menfezine göre çapı daha büyük olan A menfezinde, incelenen sayısal çalışmalarda genel olarak daha iyi sonuçlar elde edildiği gözlemlenmiştir. Noktasal sıcaklık değerlerine göre de Türkiye-A tipi Menfez sonuçalarının ısıl konfor şartlarına daha yakın olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Today, with the effect of developing technology, thermal comfort in transportation vehicles is an important research area that has positive effects on passenger and driver health. As a result of this situation, together with the climate crisis in the world, the companies that produce vehicles have started to produce specific solutions suitable for different climatic conditions in order to provide thermal comfort in the vehicle. Thermal comfort analysis was carried out inside the cabin for three different climate zones (Sweden-Turkey-UAE), three different vent geometries (A-B-C) and three different blowing temperatures (9 °C - 12 °C - 15 °C). While the initial cabin temperature condition was accepted as 30ºC for all three studies, the vent blowing rates were taken from the data collected during the vehicle tests. In all studies, in the 'Fluent' package program to calculate solar radiation, the day when the solar radiation effect is most concentrated and 12:00 noon is used as input. In the light of the results obtained; The effects of solar radiation, vent geometries of different diameters and vent blowing temperatures on average cabin temperatures were investigated in three different climate locations. In order to make a statistical comparison between the cases, the optimum temperature thermal comfort condition was accepted as 23 °C, and the results obtained were normalized according to the optimum temperature by non-monotonic normalization method. Since the normalized value of the optimum result is zero, the value closest to zero in the obtained results was determined as the most optimum study in this thesis study. As a result, considering the thermal comfort conditions in this study, when evaluated according to the stack temperature parameter values, it was observed that generally better results were obtained in the numerical studies examined in the A vent, which has a larger diameter than the existing vent B. According to the point-by-point temperature values, it has been observed that the results of the Turkey-A type Vent are closer to the thermal comfort conditions.