1D Kuantum Telin Ortalama Enerjisi ve Öz Isısı Arif BABANLI; Vepa SABYROV
Süleyman Demirel Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi,
05/2020, Letnik:
15, Številka:
1
Journal Article
Recenzirano
Odprti dostop
Bu çalışmada InAs yarıiletken heteroyapıdan oluşan bir boyutlu kuantum telin Rashba spin-orbital etkileşimi ve tel eksenine dik yönde yönelmiş manyetik alan etkisinde elektronların ortalama enerjisi ...ve öz ısısı teorik olarak araştırıldı. Sistemin dağılım fonksiyonu hesaplandı. Kuantum tel sistemin ortalama enerjisi, öz ısısı sıcaklığa göre grafiği oluşturuldu ve manyetik alanın şiddetine göre değişimi incelendi. Buna göre kuantum telin elektronlarının ortalama enerjisi, sıcaklık artmakta ve belli bir sıcaklıktan sonra sabit bir değere yaklaşmaktadır. Manyetik alanın şiddetinin artması veya azalması ortalama enerjinin sıcaklığa göre sabit değerini değiştirmektedir. Kuantum teldeki elektronların öz ısısı düşük sıcaklıkta maksimum değere ulaşmakta ve artan sıcaklıkla birlikte sıfıra gitmektedir. Elektronların öz ısısı sıcaklığa göre manyetik alanın farklı değerlerinde farklı maksimum tepe noktaları vermektedir.
Türkiye son yıllarda jeotermal enerjiden elektrik ve ısı enerjisi üretilmesi alanında oldukça hızlı gelişim göstermiştir. Bu çalışmada jeotermal enerji destekli çok fonksiyonlu bir enerji üretim ...sisteminin termodinamik analizi verilmiştir. Aynı zamanda, jeotermal enerji kullanılarak elektrik, hidrojen, sıcak su, ısıtma ve soğutma üreten bir tesis önerilmiş ve her bir bileşen için kütle, enerji, entropi ve ekserji denge denklemleri türetilmiştir. Parametrik çalışmalar yapılarak, sistemin en önemli çıktılarından olan elektrik ve hidrojenin üretimine etkileri incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, en fazla ekserji yıkımı Kalina çevriminde gerçekleşmiştir. Ayrıca elektrik ve hidrojen üretimini en fazla etkileyen parametreler olarak da jeotermal kaynak sıcaklığı ve türbin giriş basıncı olduğu bulunmuştur.
Türkiye son yıllarda jeotermal enerjiden elektrik ve ısı enerjisi üretilmesi alanında oldukça hızlı gelişim göstermiştir. Bu çalışmada jeotermal enerji destekli çok fonksiyonlu bir enerji üretim ...sisteminin termodinamik analizi verilmiştir. Aynı zamanda, jeotermal enerji kullanılarak elektrik, hidrojen, sıcak su, ısıtma ve soğutma üreten bir tesis önerilmiş ve her bir bileşen için kütle, enerji, entropi ve ekserji denge denklemleri türetilmiştir. Parametrik çalışmalar yapılarak, sistemin en önemli çıktılarından olan elektrik ve hidrojenin üretimine etkileri incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, en fazla ekserji yıkımı Kalina çevriminde gerçekleşmiştir. Ayrıca elektrik ve hidrojen üretimini en fazla etkileyen parametreler olarak da jeotermal kaynak sıcaklığı ve türbin giriş basıncı olduğu bulunmuştur.
Bu çalışmada, ilaç endüstrisi atık suyundan Fenton oksidasyonu kullanılarak Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderimi ile morötesi (UV) ve görünür bölgedeki absorbans değişimleri incelenmiştir. ...Oksidasyon reaksiyonu için kinetik ve termodinamik veriler hesaplanmıştır. Ayrıca, Fenton için belirlenen optimum dozda Foto-Fenton ve Sono-Fenton prosesleri de çalışılarak karşılaştırma yapılmıştır. İlaç endüstrisi atıksuyundan alınan numunelerin KOİ değerleri 2360-3930 mg/L aralığında bulunmuştur. Oksidasyon reaksiyonları için en uygun şartların sağlandığı optimum değerleri belirlemek için Fe(II) ve H2O2 dozları, reaksiyon süresi ve sıcaklık parametreleri çalışılmıştır. Optimum Fe(II)/H2O2 oranı 1/5 olarak saptanmıştır. Fenton reaksiyonunun ilk 10 dakika içerisinde hızlı bir şekilde gerçekleştiği ve daha sonra yavaşlayarak 60 dakika içerisinde dengeye ulaştığı gözlenmiştir. İletkenlik, Oksidasyon/Redüksiyon Potansiyeli (ORP) ve pH değerleri de izlenmiştir. Maksimum giderim verimleri Fenton için %79, Foto-Fenton için %90 ve Sono-Fenton için %86 olarak elde edilmiştir. Fenton oksidasyonu ile ilaç endüstrisi atıksuyunun arıtılması işleminin yalancı ikinci derece kinetiğe uyduğu belirlenmiştir. Serbest enerji değişimi 283 K, 293 K, 313 K ve 333 K sıcaklıklarında sırası ile -4.6, -3.2, -0.9 ve -0.2 kJ/mol olarak elde edilmiştir. Fenton prosesinin istemli olduğu ve ekzotermik özellik gösterdiği belirlenmiştir.
Bu çalışmada, ilaç endüstrisi atık suyundan Fenton oksidasyonu kullanılarak Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderimi ile morötesi (UV) ve görünür bölgedeki absorbans değişimleri incelenmiştir. ...Oksidasyon reaksiyonu için kinetik ve termodinamik veriler hesaplanmıştır. Ayrıca, Fenton için belirlenen optimum dozda Foto-Fenton ve Sono-Fenton prosesleri de çalışılarak karşılaştırma yapılmıştır. İlaç endüstrisi atıksuyundan alınan numunelerin KOİ değerleri 2360-3930 mg/L aralığında bulunmuştur. Oksidasyon reaksiyonları için en uygun şartların sağlandığı optimum değerleri belirlemek için Fe(II) ve H2O2 dozları, reaksiyon süresi ve sıcaklık parametreleri çalışılmıştır. Optimum Fe(II)/H2O2 oranı 1/5 olarak saptanmıştır. Fenton reaksiyonunun ilk 10 dakika içerisinde hızlı bir şekilde gerçekleştiği ve daha sonra yavaşlayarak 60 dakika içerisinde dengeye ulaştığı gözlenmiştir. İletkenlik, Oksidasyon/Redüksiyon Potansiyeli (ORP) ve pH değerleri de izlenmiştir. Maksimum giderim verimleri Fenton için %79, Foto-Fenton için %90 ve Sono-Fenton için %86 olarak elde edilmiştir. Fenton oksidasyonu ile ilaç endüstrisi atıksuyunun arıtılması işleminin yalancı ikinci derece kinetiğe uyduğu belirlenmiştir. Serbest enerji değişimi 283 K, 293 K, 313 K ve 333 K sıcaklıklarında sırası ile -4.6, -3.2, -0.9 ve -0.2 kJ/mol olarak elde edilmiştir. Fenton prosesinin istemli olduğu ve ekzotermik özellik gösterdiği belirlenmiştir.
Bu çalışmada, ilaç endüstrisi atık suyundan Fenton oksidasyonu kullanılarak Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderimi ile morötesi (UV) ve görünür bölgedeki absorbans değişimleri incelenmiştir. ...Oksidasyon reaksiyonu için kinetik ve termodinamik veriler hesaplanmıştır. Ayrıca, Fenton için belirlenen optimum dozda Foto-Fenton ve Sono-Fenton prosesleri de çalışılarak karşılaştırma yapılmıştır. İlaç endüstrisi atıksuyundan alınan numunelerin KOİ değerleri 2360-3930 mg/L aralığında bulunmuştur. Oksidasyon reaksiyonları için en uygun şartların sağlandığı optimum değerleri belirlemek için Fe(II) ve H2O2 dozları, reaksiyon süresi ve sıcaklık parametreleri çalışılmıştır. Optimum Fe(II)/H2O2 oranı 1/5 olarak saptanmıştır. Fenton reaksiyonunun ilk 10 dakika içerisinde hızlı bir şekilde gerçekleştiği ve daha sonra yavaşlayarak 60 dakika içerisinde dengeye ulaştığı gözlenmiştir. İletkenlik, Oksidasyon/Redüksiyon Potansiyeli (ORP) ve pH değerleri de izlenmiştir. Maksimum giderim verimleri Fenton için %79, Foto-Fenton için %90 ve Sono-Fenton için %86 olarak elde edilmiştir. Fenton oksidasyonu ile ilaç endüstrisi atıksuyunun arıtılması işleminin yalancı ikinci derece kinetiğe uyduğu belirlenmiştir. Serbest enerji değişimi 283 K, 293 K, 313 K ve 333 K sıcaklıklarında sırası ile -4.6, -3.2, -0.9 ve -0.2 kJ/mol olarak elde edilmiştir. Fenton prosesinin istemli olduğu ve ekzotermik özellik gösterdiği belirlenmiştir.
Bu çalışmada, ilaç endüstrisi atık suyundan Fenton oksidasyonu kullanılarak Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderimi ile morötesi (UV) ve görünür bölgedeki absorbans değişimleri incelenmiştir. ...Oksidasyon reaksiyonu için kinetik ve termodinamik veriler hesaplanmıştır. Ayrıca, Fenton için belirlenen optimum dozda Foto-Fenton ve Sono-Fenton prosesleri de çalışılarak karşılaştırma yapılmıştır. İlaç endüstrisi atıksuyundan alınan numunelerin KOİ değerleri 2360-3930 mg/L aralığında bulunmuştur. Oksidasyon reaksiyonları için en uygun şartların sağlandığı optimum değerleri belirlemek için Fe(II) ve H2O2 dozları, reaksiyon süresi ve sıcaklık parametreleri çalışılmıştır. Optimum Fe(II)/H2O2 oranı 1/5 olarak saptanmıştır. Fenton reaksiyonunun ilk 10 dakika içerisinde hızlı bir şekilde gerçekleştiği ve daha sonra yavaşlayarak 60 dakika içerisinde dengeye ulaştığı gözlenmiştir. İletkenlik, Oksidasyon/Redüksiyon Potansiyeli (ORP) ve pH değerleri de izlenmiştir. Maksimum giderim verimleri Fenton için %79, Foto-Fenton için %90 ve Sono-Fenton için %86 olarak elde edilmiştir. Fenton oksidasyonu ile ilaç endüstrisi atıksuyunun arıtılması işleminin yalancı ikinci derece kinetiğe uyduğu belirlenmiştir. Serbest enerji değişimi 283 K, 293 K, 313 K ve 333 K sıcaklıklarında sırası ile -4.6, -3.2, -0.9 ve -0.2 kJ/mol olarak elde edilmiştir. Fenton prosesinin istemli olduğu ve ekzotermik özellik gösterdiği belirlenmiştir.
Bu çalışmada, sabit ve değişken kapasiteli kompresörler kullanabilen bir otomobil iklimlendirme sisteminin genleşme elemanı olarak orifis tüp kullanılması durumundaki deneysel performansı ...araştırılmıştır. Soğutucu akışkan olarak R134a kullanan bir otomobil iklimlendirme sistemi laboratuar ortamında kurulmuş ve çeşitli mekanik ölçüm cihazlarıyla donatılmıştır. Sistem, sabit ve değişken kapasiteli kompresörler ile çalıştırılarak, kompresör devri ile hava akımlarının yoğuşturucu ve buharlaştırıcıya giriş sıcaklıkları değiştirilerek test edilmiştir. Deneysel veriler yardımıyla sisteme enerji ve ekserji analizi uygulanarak, her iki kompresör durumu için performans parametreleri sayısal olarak belirlenmiş ve karşılaştırmalı grafikler halinde sunulmuştur. Deneyler sonucunda, her iki durum için kompresör devrinin artması ile soğutma kapasitesi ve çevrimde yok edilen toplam ekserjinin genel olarak arttığı, soğutma tesir katsayısının (STK) ise düştüğü görülmüştür. Buharlaştırıcıya giren hava akımı sıcaklığının artması veya yoğuşturucuya giren hava akımı sıcaklığının azalması sonucu sistemin soğutma kapasitesi ve STK değerleri artmaktadır. Sabit kapasiteli kompresör durumunda, değişken kapasiteli kompresöre göre %5─10 arasında daha yüksek soğutma kapasiteleri elde
edildiği ve düşük devirlerde daha yüksek STK değerleri ile çalışıldığı, ancak artan devirlerde kapasite kontrol sisteminin devreye girmesi ile değişken kapasiteli kompresörün daha yüksek STK değerleri sağladığı belirlenmiştir.
Bu çalışmada tek etkili, LiBr-H2O iş akışkanlı ve güneş enerjisi destekli absorpsiyonlu soğutma sisteminin termodinamik analizi yapılmıştır. Absorpsiyonlu soğutma sistemleri, buhar sıkıştırmalı ...soğutma sistemlerine göre çok daha az elektrik tüketmektedir. Bu özelliği nedeni ile absorpsiyonlu soğutma sistemleri sürdürülebilir enerji için büyük önem taşımaktadır. Buhar sıkıştırmalı soğutma sistemi kullanan binalarda, bu sistemlerin kullanılması ile enerji verimliliğine ve sürdürülebilirliğine büyük katkı yapması beklenmektedir. Bu sistemlerin
kullanılabilmesi için bir ısı kaynağının olması gerekmektedir. Isı, güneş enerjisi, jeotermal enerji ve atık ısı kazanımı yolları ile elde edilebilir. Ayrıca tüm bu enerji türlerinden yararlanılamaması durumunda temiz bir yakıt olan doğal gaz bir kazanda buhar üretimi amaçlı kullanılabilir. Bu çalışmada, güneş enerjisi destekli bir absorpsiyonlu soğutma sisteminin termodinamik analizi gerçekleştirilmiştir. Tasarım verilerine göre COP ve ekserjitik COP sırasıyla 0,71 ve 0,17 olarak bulunmuştur. Isı transferi alanları buharlaştırıcı, absorber, jeneratör ve yoğuşturucu için sırasıyla 19,8 m2, 10,3 m2, 5,9 m2 ve 3.7 m2 olarak bulunmuştur.
Soğutma prosesleri, özellikle soğuk depolama tesislerinde geniş çaplı olarak uygulanmaktadır. Bu tesislerde buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimine göre çalışan sistemler klasik bir yöntem olarak ...kullanılmaktadır. Bu sistemlerde sıkıştırma işini yapan kompresör genel olarak elektrik enerjisi ile çalışmaktadır. Elektrik enerjisinin hiçbir çevresel kirletici etkisi olmamasına rağmen, dünyanın pek çok yerinde, elektrik enerjisi üretiminde kullanılan fosil kökenli enerji kaynakları oldukça kirletici etkiye sahiptir. Kısaca yaygın olarak kullanılan bu soğuk depoların (kullandıkları elektriğin menşei nedeniyle) dolaylıda olsa çevresel kirleticilikleri vardır. Oysa ejektörlü soğutma sistemleri sıkıştırma için gerekli enerjiyi, çevresel etkileri ihmal edilebilecek düzeydeki yenilenebilir enerji kaynaklarından önemli biri olan güneş enerjisi gibi bir ısıl kaynaktan alır. Bu çalışmada; güneş enerjili ejektör soğutma sisteminin termodinamik, çevresel ve ekonomik incelenmesi yapılmıştır. Çalışmada örnek uygulama olarak, Türkiye'nin elma üretiminin 1/5'ini karşılayan Isparta ilinde yoğun olarak kullanılan elma soğuk depolama tesisleri seçilmiştir. Bu araştırma ile soğuk depolamada, güneş enerjili ejektörlü soğutma sistemi uygulamasının çevresel ve ekonomik avantajları; termodinamik, ekonomik ve çevresel analizlerle ortaya konmuştur.
PDF
