Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Thermal and Mathematical Analysis of Aluminum Metal Melting in Solar Parabolic Dish System

Yıl 2019, Cilt: 24 Sayı: 2, 299 - 310, 30.08.2019
https://doi.org/10.17482/uumfd.429576

Öz

In this study, melting of aluminum metal in a silicon
carbide pot was explored theoretically by utilizing solar rays concentrated
through a dish reflector. Based on the climatic conditions of Istanbul, İzmir,
Antalya and Mersin cities, calculations were made for 5 different dish and
receiver diameters and the potential amount of molten aluminum was determined.
The temperature change in the receiver depends on the condensation rate, direct
sunlight and receiver material properties. In this case, the amount of melting
aluminum was found to have an effect at very high rates. As the condensation
rate increases, the temperature in the pot (on the receiver) increases and the
aluminum smelting potential may increase even though the receiver size
decrease.

Kaynakça

  • 1. Barreto, G., & Canhoto, P. (2017). Modelling of a Stirling engine with parabolic dish for thermal to electric conversion of solar energy. Energy Conversion and Management(132), 119-135. doi: 10.1016/j.enconman.2016.11.011
  • 2. Castellanos, L. S., Caballero, G. E., Cobas, V. R., Lora, E. E., & Reyes, A. M. (2017). Mathematical modeling of the geometrical sizing and thermal performance of a Dish/Stirling system for power generation. Renewable Energy(107), 23-35. doi: 10.1016/j.renene.2017.01.020
  • 3. Duffie, J. A. (2013). Concentrating Collectors. D. J. A., & W. A. Beckman içinde, Solar Engineering of Thermal Processes (s. 322-373). Hoboken, New Jersey, Wiley.
  • 4. Goswami, Y. (2015). Solar Thermal Collectors. Y. Goswami içinde, Principles of Solar Engineering (s. 119-205). Boca Raton London New York, CRC Press.
  • 5. Hafez, A., Soliman, A., El-Metwally, K., & Ismail, I. (2016). Solar parabolic dish Stirling engine system design, simulation and thermal analysis. Energy Conversion and Management(126), 60-75. doi: 10.1016/j.enconman.2016.07.067
  • 6. Hijazi, H., Mokhiamar, O., & Elsamni, O. (2016). Mechanical design of a low cost parabolic solar dish concentrator. Alexandria Engineering Journal(55), 1-11. doi: 10.1016/j.aej.2016.01.028
  • 7. Kadri, Y., & Abdallah, H. H. (2016). Performance evaluation of a stand-alone solar dish Stirling system for power generation suitable for off-grid rural electrification. Energy Conversion and Management(129), 140-156. doi: 10.1016/j.enconman.2016.10.024
  • 8. Kalogirou, S. A. (2004). Solar thermal collectors and applications . Progress in Energy and Combustion Science(30), 231-295. doi: 10.1016/j.pecs.2004.02.001
  • 9. Kalogirou, S. A. (2009). Solar Thermal Power Systems. Solar Energy Engineering (s. 521-551) Academic Press.
  • 10. Kılıç, A., & Öztürk, A. (1983). Yeryüzüne Gelen Güneş Işınımı. İstanbul: Kipaş Dağıtımcılık.
  • 11. Lovegrove, K., & Stein, W. (2012). Parabolic dish concentrating solar power (CSP). Concentrating solar power technology (s. 284-321). Oxford Cambridge Philadelphia New Delhi: Woodhead Publishing Limited.
  • 12. Reddy, K., Veershetty, G., & Vikram, T. S. (2016). Effect of wind speed and direction on convective heat losses from solar parabolic dish modified cavity receiver. Solar Energy(131), 183-198. doi: 10.1016/j.solener.2016.02.039
  • 13. Semprini, S., Sanchez, D., & Pascale, A. D. (2016). Performance analysis of a micro gas turbine and solar dish integrated system under different solar-only and hybrid operating conditions. Solar Energy(132), 279-293. doi: 10.1016/j.solener.2016.03.012
  • 14. Tırıs, M., Tırıs, Ç., & Erdallı, Y. (1997). Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleri. Gebze-Kocaeli: TUBİTAK.
  • 15. Yıldız Uslu, N. (2009, Eylül). Silisyum-Pva ve Silisyum-Pvc Kompozit Tozlarının Pirolizi ve Karakterizasyonu. İstanbul: İTÜ-FBE.
  • 16. Yildiz Teknik Üniversitesi, (2008) Al ve Alaşımları. Erişim Adresi: http://www.yildiz.edu.tr/~akdogan/lessons/malzeme2/Aluminyum_ve_Aluminyum_Alasimlari.pdf (t.y.)
  • 17. Hatch, J.E. (1984). Aluminum Properties and Phsyıcal Metallurgy, ASM International, Ohio
  • 18. Çengel Y.A. (2012). Isı ve Kütle Transferi, Üçüncü Basım, Güven Bilimsel, İstanbul

GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ

Yıl 2019, Cilt: 24 Sayı: 2, 299 - 310, 30.08.2019
https://doi.org/10.17482/uumfd.429576

Öz

Bu çalışmada çanak yansıtıcı vasıtasıyla
yoğunlaştırılmış güneş ışınlarından faydalanılarak silisyum karbür potada
alüminyum metalinin ergitilmesi teorik olarak incelenmiştir. 
İstanbul, İzmir, Antalya ve Mersin şehirlerinin
iklim koşulları temel alınarak 5 farklı çanak ve alıcı(pota) çapı için
hesaplamalar yapılmıştır ve potansiyel ergitilebilir alüminyum miktarı
belirlenmiştir. Alıcıdaki sıcaklık değişimi yoğunlaştırma oranına, direkt gelen
güneş ışınlarına ve alıcı malzeme özelliklerine bağlıdır. Bu durumun eritilecek
alüminyum miktarına çok yüksek oranlarda etkisi olduğu görülmüştür. Yapılan
hesaplamalar sonucunda yoğunlaştırma oranı arttıkça potadaki(alıcıdaki)
sıcaklık artmış, alıcı boyutu küçülmesine rağmen alüminyum ergitme
potansiyelinin artabileceği görülmüştür. 

Kaynakça

  • 1. Barreto, G., & Canhoto, P. (2017). Modelling of a Stirling engine with parabolic dish for thermal to electric conversion of solar energy. Energy Conversion and Management(132), 119-135. doi: 10.1016/j.enconman.2016.11.011
  • 2. Castellanos, L. S., Caballero, G. E., Cobas, V. R., Lora, E. E., & Reyes, A. M. (2017). Mathematical modeling of the geometrical sizing and thermal performance of a Dish/Stirling system for power generation. Renewable Energy(107), 23-35. doi: 10.1016/j.renene.2017.01.020
  • 3. Duffie, J. A. (2013). Concentrating Collectors. D. J. A., & W. A. Beckman içinde, Solar Engineering of Thermal Processes (s. 322-373). Hoboken, New Jersey, Wiley.
  • 4. Goswami, Y. (2015). Solar Thermal Collectors. Y. Goswami içinde, Principles of Solar Engineering (s. 119-205). Boca Raton London New York, CRC Press.
  • 5. Hafez, A., Soliman, A., El-Metwally, K., & Ismail, I. (2016). Solar parabolic dish Stirling engine system design, simulation and thermal analysis. Energy Conversion and Management(126), 60-75. doi: 10.1016/j.enconman.2016.07.067
  • 6. Hijazi, H., Mokhiamar, O., & Elsamni, O. (2016). Mechanical design of a low cost parabolic solar dish concentrator. Alexandria Engineering Journal(55), 1-11. doi: 10.1016/j.aej.2016.01.028
  • 7. Kadri, Y., & Abdallah, H. H. (2016). Performance evaluation of a stand-alone solar dish Stirling system for power generation suitable for off-grid rural electrification. Energy Conversion and Management(129), 140-156. doi: 10.1016/j.enconman.2016.10.024
  • 8. Kalogirou, S. A. (2004). Solar thermal collectors and applications . Progress in Energy and Combustion Science(30), 231-295. doi: 10.1016/j.pecs.2004.02.001
  • 9. Kalogirou, S. A. (2009). Solar Thermal Power Systems. Solar Energy Engineering (s. 521-551) Academic Press.
  • 10. Kılıç, A., & Öztürk, A. (1983). Yeryüzüne Gelen Güneş Işınımı. İstanbul: Kipaş Dağıtımcılık.
  • 11. Lovegrove, K., & Stein, W. (2012). Parabolic dish concentrating solar power (CSP). Concentrating solar power technology (s. 284-321). Oxford Cambridge Philadelphia New Delhi: Woodhead Publishing Limited.
  • 12. Reddy, K., Veershetty, G., & Vikram, T. S. (2016). Effect of wind speed and direction on convective heat losses from solar parabolic dish modified cavity receiver. Solar Energy(131), 183-198. doi: 10.1016/j.solener.2016.02.039
  • 13. Semprini, S., Sanchez, D., & Pascale, A. D. (2016). Performance analysis of a micro gas turbine and solar dish integrated system under different solar-only and hybrid operating conditions. Solar Energy(132), 279-293. doi: 10.1016/j.solener.2016.03.012
  • 14. Tırıs, M., Tırıs, Ç., & Erdallı, Y. (1997). Güneş Enerjili Su Isıtma Sistemleri. Gebze-Kocaeli: TUBİTAK.
  • 15. Yıldız Uslu, N. (2009, Eylül). Silisyum-Pva ve Silisyum-Pvc Kompozit Tozlarının Pirolizi ve Karakterizasyonu. İstanbul: İTÜ-FBE.
  • 16. Yildiz Teknik Üniversitesi, (2008) Al ve Alaşımları. Erişim Adresi: http://www.yildiz.edu.tr/~akdogan/lessons/malzeme2/Aluminyum_ve_Aluminyum_Alasimlari.pdf (t.y.)
  • 17. Hatch, J.E. (1984). Aluminum Properties and Phsyıcal Metallurgy, ASM International, Ohio
  • 18. Çengel Y.A. (2012). Isı ve Kütle Transferi, Üçüncü Basım, Güven Bilimsel, İstanbul
Toplam 18 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Caner Coşkun

Deniz Ulusarslan Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 30 Ağustos 2019
Gönderilme Tarihi 1 Haziran 2018
Kabul Tarihi 29 Mayıs 2019
Yayımlandığı Sayı Yıl 2019 Cilt: 24 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA Coşkun, C., & Ulusarslan, D. (2019). GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 24(2), 299-310. https://doi.org/10.17482/uumfd.429576
AMA Coşkun C, Ulusarslan D. GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ. UUJFE. Ağustos 2019;24(2):299-310. doi:10.17482/uumfd.429576
Chicago Coşkun, Caner, ve Deniz Ulusarslan. “GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24, sy. 2 (Ağustos 2019): 299-310. https://doi.org/10.17482/uumfd.429576.
EndNote Coşkun C, Ulusarslan D (01 Ağustos 2019) GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24 2 299–310.
IEEE C. Coşkun ve D. Ulusarslan, “GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ”, UUJFE, c. 24, sy. 2, ss. 299–310, 2019, doi: 10.17482/uumfd.429576.
ISNAD Coşkun, Caner - Ulusarslan, Deniz. “GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24/2 (Ağustos 2019), 299-310. https://doi.org/10.17482/uumfd.429576.
JAMA Coşkun C, Ulusarslan D. GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ. UUJFE. 2019;24:299–310.
MLA Coşkun, Caner ve Deniz Ulusarslan. “GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 24, sy. 2, 2019, ss. 299-10, doi:10.17482/uumfd.429576.
Vancouver Coşkun C, Ulusarslan D. GÜNEŞ ENERJİLİ PARABOLİK ÇANAK SİSTEMDE ALÜMİNYUM METALİNİN ERİTİLMESİNİN TERMAL VE MATEMATİKSEL ANALİZİ. UUJFE. 2019;24(2):299-310.

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr