Düşük ve orta basınçlardaki buharın genişlemesi esnasında tabii yoğuşmayla oluşan çekirdekleşme oranının optik bir sistem yardımıyla tesbit edilmesi

Abstract

Günümüzde kullanılan buhar türbinlerinde ani basınç yükselmesiyle oluşan yoğuşmuş buharın kinetik enerjisi çok yüksek olduğu için buna bağlı olarak momentumda oldukça yüksektir. Bu durumda türbin kanatları zarar görmektedir. Bu çalışmada düşük ve orta basınçlardaki buharın genişlemesi esnasında, tabii yoğuşmasıyla oluşan çekirdekleşme oranı optik bir sistem yardımı ile incelenmiş ve teorik olarak da modellenmiştir. Bu ölçümler yakınsak-ıraksak (divergent-convergent) bir lülede gerçekleştirilmiştir. Lüle içerisinde oluşan çekirdekleşme oranı bir optik sistem yardımıyla incelenmiştir. Optik sistemde yer alan dedektör çıkışları bir osiloskop ekranında gözlenerek bunların değişik basınç ve sıcaklıktaki fotoğrafları çekilmiştir. Çekilen bu fotoğraflar yardımıyla dedektör soğurma oranının zamana göre değişim eğrileri çizdirilmiştir. Bu çalışma altı ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde ; Konu ile ilgili tarihsel gelişim incelenmiş olup çekirdekleşme oranının türbinlerdeki etkisi üzerinde durul muş ve bu bölümün sonunda çalışmanın amacı verilmiştir.İkinci bölümde ; Çekirdekleşme teorisi üzerinde durulmuş ve` lülelerdeki akışın basit bir tanımlaması yapılarak akış denklemleri incelenmiştir. üçüncü bölümde ; Büyüme rejimleri incelenmiş ısı ve kütle transferi analizleri üzerinde durulmuştur.Dördüncü bölümde ; Deney tesisatı verilmiş deney tesisatında kullanılan elemanlar tanıtılmış ve deneyde alınan ölçümler bu bölümde verilmiştir. Beşinci bölümde ; Osiloskap ekranından çekilen fotoğraflardan faydalanılarak soğurma oranının (I/I ) m değişik basınç ve sıcaklıklarda zamana göre değişim grafikleri çizilmiştir. Bu grafikler birer birer incelenerek irdelemeleri yapılmıştır. Altıncı bölümde ; Konu ile ilgili çıkartılan sonuçlar verilmiştir.

In steam turbines, pressure increase in the blade section results in nucleation, to occur in which case the velocity o-f droplet is high giving rise to high rate of momentum. This e-f-fects the turbine blades. In the present study, nucleation occur ing in the steam -flow through a convergent - divergent nozzle was investigated using an optical method and was analysed theoretically. In the optical system, a dedector was employed to dedect the formation of a laser beam passing throught a test section using on oscillacope. This was repeated for different steam temperature and pressure. This thesis consists of sis chapters s. In the first chapter, historical background of the nucleation phenomena was given together with the effect to nucleation on turbine blades. In the second chapter, flow equations governing cenvergent - divergent nozzle is given and some nucleation theory was introduced. The third chapter deals with nucleation growth related to heat and mass transfer was analysed. In the fourth chapter, experimental apparatus was introduced and some experimental results were given-In the -fifth chapter attenuation characteristics (I/I ) and o results obtained from the osciliascope photographs were given for different pressures and temperatures. The dimensions on the resultant graphs. were also given. The sixth chapter contains conclusions, deriven from the present work.