Browsing by Author "Türkan, Burak"
Now showing 1 - 14 of 14
- Results Per Page
- Sort Options
Publication An investigation into evaporative ink drying process on forced convective heat and mass transfer under impinging air jets(Springer, 2019-05-01) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Can, Muhiddin; TÜRKAN, BURAK; ETEMOĞLU, AKIN BURAK; Can, Muhiddin; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-2745-2021; AAI-9653-2021; ABE-9423-2020; CJS-6748-2022Impinging air jets are widely used in industry for drying, cooling and heating due to high heat and mass transfer coefficients which are developed in the impingement region. High velocity heated air impinging jets have proved to be very effective to enhance evaporative ink drying especially on the rotary presses for the packaging and converting industry. In this paper, to provide data for ink dryer designers, an investigation has been carried out to obtain the heat and mass transfer coefficients which constitute the evaporative drying of thin ink films. Finally, the theoretical results are compared for the constant rate period and falling rate period with some experimental and theoretical results found to be satisfactory particularly for the drying time.Item Analysis of evaporative drying of thin ink films using high-velocity hot-air impinging jets: A comprehensive review(World Scientific, 2020-09) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Can, Muhiddin; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.; 0000-0001-8022-1185; 0000-0002-4019-7835; ABE-9423-2020; AAI-9653-2021; AAI-2745-2021; 7006114954; 57204632070; 8221881000Hot impinging air jets are usually used to increase heat and mass transfer. The dehydration of materials is a procedure of common significance in the chemical processes, forensic science and food industries; in the fabrication of paper, plastics and textiles as well. Effective drying of thin ink films is becoming progressively significant in the quickly development printing, packaging and coating industries. In order to minimize capital and operating cost, variables need to be optimized. For both researchers and commercial dryers, an optimization of the nozzles under striking air jets is offered for ink drying. To supply information to industrial users, a comprehensive literature review was presented to the research. An outline of the previous work of impinging air jets is also given.Item Endüstriyel malzemelerde eş zamanlı ısı ve kütle transferinin deneysel ve nümerik incelenmesi(Bursa Uludağ Üniversitesi, 2020-06-17) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Bursa Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Makine Mühendisliği Anabilim Dalı.; 0000-0002-4019-7835Kurutma işlemi gıda ürününden sıvı miktarının buharlaştırılarak mikrobiyal bozulmayı önlemek için yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Enerji tüketimini azaltmak ve gıda kalitesini artırmak için kurutma sürecinin modellenmesi ve optimizasyonu çok önemlidir. Bu yüzden literatürde kurutma karakteristiklerinin araştırılmasında farklı yaklaşımlar kullanılmıştır. Bu yaklaşımlar arasında eş zamanlı ısı ve kütle transferi için Fourier ve Fick yasası yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak gözenekli ortam yaklaşımı (Darcy Flow) karmaşık bir mekanizmaya sahip olduğu için literatürde yapılan çalışmalarda çok fazla tercih edilmediği görülmüştür. Bu çalışmada her iki yöntem için öncelikle ürünlerin kurutma karakteristikleri araştırılmıştır. Konvektif çalışmada farklı parametrelerin (hız, sıcaklık, kalınlık) ürün nemi, büzülme katsayısı, ekserji verimliliği ve ekserjetik gelişim potansiyel değerleri üzerindeki etkisi Taguchi deneysel tasarımı için kullanılan Anova analizi yardımı ile incelenmiştir. Optimum kurutma koşullarının en yüksek hava hızı (1m/s), en yüksek sıcaklık (60°C) ve en düşük ürün kalınlığında (0.5 cm) gerçekleştiği görülmüştür. Kızılötesi ışınımlı kurutucu için ise farklı parametrelerin (hız, ışınım gücü, ışınım lambası uzaklığı) etkisi incelenmiştir. Optimum kurutma koşulları 0.3 m/s hız, 350 W ışınım gücü ve 20 cm ışınım lambasına olan uzaklık olarak elde edilmiştir. Ekserji veriminde, konvektif kurutmada hava sıcaklığı (%88.54) en etkili parametre iken ışınımla kurutmada ise ışınım lambası gücünün (%39.61) en önemli parametre olduğu tespit edilmiştir. Çalışmalar hem deneysel hem de nümerik yöntemler kullanılarak yapılmıştır. Kurutma probleminde gıda ürünü için lineer olmayan kısmi diferansiyel denklemleri zamana bağlı olarak çözülmüştür. Kurutma işlemindeki büzülme etkisi Comsol Multiphysics programında “DeformedMoving Mesh” metodu kullanılarak incelenmiştir. Deneysel ve nümerik çözüm ile elde edilen veriler karşılaştırılmış olup sonuçların birbiri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Ürün içerisindeki yüksek nem miktarı mikroorganizmaların oluşmasına neden olmaktadır. Bu sebepten dolayı deneysel olarak ürün içerisindeki nem dağılımının tespit edilemediği durumlarda nümerik çözüm de yapılarak bu olumsuzluğun önceden önlenebilmesi mümkün hale gelebilecektir.Item Experimental and numerical investigaton of strawberry drying(Uludağ Üniversitesi, 2016-05-30) Tan, Fuat; Canbolat, Ahmet Serhan; Yüce, Bahadır Erman; Türkan, Burak; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.Strawberry drying was investigated experimentally and numerically in this study. In the experiments, samples of strawberry slices with 1 cm thicknesses were used to investigate the effect of the drying air velocity. 5-hour experiments were conducted for three different velocities (0.5, 1 and 2m/s) at 70°C air temperature. It was observed that increasing the drying air velocity from 0.5 up to 2 m/s decreased the drying duration by 17% on average. Moreover, the data obtained from the experimental study were compared to the numerical results. The results were found compatible with each other. Finally, the effect of air temperature and product thickness on drying was examined numerically.Publication Experimental and theoretical investigation of drying kinetics of banana slices(Pamukkale Üniversitesi, 2020-01-01) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; TÜRKAN, BURAK; ETEMOĞLU, AKIN BURAK; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-2745-2021; AAI-9653-2021; ABE-9423-2020Modeling of the hot air dehydration period is very important to increase food property and reduce energy consumption. The objective of the study is to examine the drying behaviour of banana slices by using convective hot air drying method. Drying kinetics of the banana slices was investigated experimentally for different air temperatures (40, 50, and 60 degrees C). The drying models were fitted to the experimental data. The model which gives the nearest results to the experimental information was predicted as the Midilli model (R-2=0.99). It was determined that the L (brightness) colour parameter value declined as the moisture content of the food decreased. Effective diffusion coefficients (2.02x10(-10) 5.05x10(-)(10), and 8.08x10(-)(10) m(2) s(-)(1)), activation energy (61.1 kJ (mol)(-1)) and shrinkage coefficients (23%, 32% and 40%) were calculated and it was seen to be compatible with the data given in the literature on food drying. The temperature and moisture content obtained from the experimental study were compared with numerical analysis and found to be compatible.Item Gözenekli malzemelerde eş zamanlı ısı ve kütle transferinin matematik modellenmesi(Uludağ Üniversitesi, 2014) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Uludağ Üniversitesi/Fen Bilimleri Enstitüsü/Makine Mühendisliği Anabilim Dalı.Bu çalışmada dikdörtgen kesitli odun malzemesinin zorlanmış taşınım ile kurutulması işlemi incelenmiştir. Öncelikle akış alanı için korunum denklemleri (Navier Stokes), ANSYS Fluent 14.5 paket programı kullanılarak çözülmüştür. Daha sonra yüzeydeki ortalama ısı taşınım katsayısı, türbülans modellerinden Standart k-ɛ Modeli kullanılarak hesaplanmıştır. Isı ve kütle transferi arasındaki bağıntı kullanılarak kütle taşınım katsayısı bulunmuştur. Hava hızı, sıcaklığı, ürünün kalınlığı ve ürün nem oranı gibi değişkenlere göre eş zamanlı ısı ve kütle transfer denklemleri zamana bağlı, yüzey sınır şartları kullanılarak Comsol 4.3a programı ile çözülmüştür. Kurutma sırasındaki katı içerisindeki nem ve sıcaklık dağılımları zamana bağlı olarak (2 saat sonra) elde edilmiştir. Denklemler için matematiksel model Fourier ısı iletim ve Fick difüzyon yasaları kullanılarak oluşturulmuştur. Model doğrulaması literatürde yapılmış olan 6 farklı nümerik ve deneysel (Haiqing ve ark 1999, Younsi ve ark. 2006, Chang ve Petersen 1986, Liu ve Cheng 1991, ve Kocaefe ve ark.(nümerik ve deneysel 2007)) çalışma ile yapılmıştır. Sonuç grafiklerinin birbirine benzerlik gösterdiği görülmüştür. Ayrıca Comsol programından (200. saniye için) elde edilen sonuçlar ile Ansys Fluent paket programında 3 boyutlu yapılan modelin merkezindeki sıcaklık dağılımları karşılaştırılmıştır. Sonuçlarda benzerlik görülmüştür.Publication Investigation of thermal architectures for flue-gas assisted organic rankine cycle systems: An assessment for thermodynamics and environmental performance indicators(Taylor & Francis, 2020-02-16) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Can, Muhiddin; TÜRKAN, BURAK; ETEMOĞLU, AKIN BURAK; Can, Muhiddin; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-9653-2021; ABE-9423-2020; AAI-2745-2021In calculations of future energy demand and environmental pollution problems in which waste-heat recovery play a significant role, efficiency often is the primary factor. The organic Rankine cycle (ORC) continues to attract the widespread interest of researchers and/or manufacturer due to technical compatibility, feasibility, and reliability for low to medium grade waste-heat sources. This paper presents thermo-economic analysis on flue-gas assisted organic Rankine cycles (FGA-ORCs) based on both energy and exergy concepts. The heat source of the FGA-ORC system is the exhaust flue-gas of a stenter-frame which is highly used in the textile finishing process. In this study, to convert thermal energy into electrical and/or mechanical energy, an optimization study is performed using three different cycle architectures which have two turbines. Performance indicators such as thermal efficiency, exergetic efficiency, economic profit, performance ratio, and carbon footprint index were examined for the different operating conditions of three investigated thermal architectures. Finally, under the specified operating conditions, the thermal architecture with the best thermo-economic performance was determined by the reduced exergy destruction and increased economic profit due to increased net-work output.Publication Numerical investigation of multiphase transport model for hot-air drying of food(Galenos Publ House, 2019-01-01) Türkan, Burak; TÜRKAN, BURAK; Canbolat, Ahmet Serhan; CANBOLAT, AHMET SERHAN; Etemoğlu, Akın Burak; ETEMOĞLU, AKIN BURAK; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi.; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-8222-2021; HPH-3328-2023; ABE-9423-2020; AAI-2745-2021; AAI-9653-2021Drying is widely used to prevent microbial spoilage by evaporating the determined amount of liquid in the food sample. In order to reduce energy consumption and increase food flavor quality, modeling the drying process is crucial. In the literature, different approaches are used for investigation of drying characteristic. Among these approaches, the porous media approach have complex phenomena. Molecular diffusion for gases (water vapor and air), capillary diffusion for liquid (water), and convection mechanisms (Darcy flow) were used in drying model in porous media. In this study, firstly, the effect of shrinkage on drying of porous media was investigated. Non-linear partial differential equations for air and food material in the drying problem were solved numerically for non-steady state condition. The shrinkage effect in the drying process was studied by using the ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) method. In this study, air velocities of 0.5, 0.8 and 1 m s(-1), air temperatures of 40, 50 and 60 degrees C and the geometric forms of rectangular, cylindrical and square were selected for hot air drying process. The fastest drying was obtained at square shape food at the air temperature of 60 degrees C and the air velocity of 0.5 m s(-1). The analysis result showed that the air velocity and temperature have effect on the drying.Publication Numerical study of the fluid damper used for earthquake-resistant reinforced structures(World Scientific Publ Co Pte Ltd, 2023-06-05) Türkan, Burak; TÜRKAN, BURAK; Bursa Uludağ Üniversitesi/Gemlik Asım Kocabıyık Meslek Yüksekokulu.; 0000-0002-4019-7835In countries where the earthquake has devastating effects, new buildings should be earthquake-resistant. For this, soil surveys and structure natural vibration frequencies should be considered. In this study, regardless of the ground period, the fluid damper has been modeled numerically to decrease the natural vibration frequency of the structure. In fluid dampers, mechanical energy is converted into heat energy. The fluid damper was exposed to the same structure frequency value during an earthquake of 10, 20, 30, 40, 50, and 60s for four different building heights (6-12-18-24m) and the temperature and velocity distribution of the fluid damper was examined with the help of the COMSOL multiphysics. The temperature changes in the fluid damper for the 6m high building that has the lowest structure natural vibration period (highest frequency) were observed to be the highest. It has been determined that during the vibration, fluid passes through the micro channel between the piston and the outer surface of the fluid damper and reaches high temperatures and velocities because of the viscous heating effect.Publication Optimization of parameters effecting food drying using taguchi method(Pamukkale Üniversitesi, 2020-01-01) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akin Burak; TÜRKAN, BURAK; ETEMOĞLU, AKIN BURAK; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-2745-2021; ABE-9423-2020; AAI-9653-2021This study indicates the optimization of the parameters affecting the drying of the cucumber using the Taguchi method in the convective dryer. Air velocity of 0.5, 0.8 and 1 m/s, air temperature of 40, 50 and 60 degrees C and product thickness of 0.5, 1 and 1.5 cm were taken as drying parameters. At the end of the drying period, the contribution factor of each parameter on the product moisture, shrinkage coefficien4 exergy efficiency, and exergetic improvement potential was investigated by ANOVA analysis. It was detected that the effect of thickness on the drying of the product and the effect of air temperature on exergy efficiency were the highest. The optimum drying conditions were found to be air velocity of 1 m/s, air temperature of 60 degrees C and product thickness of 0.5 cm to minimize drying time. For maximum exergy efficiency, air velocity of 0.5 m/s, air temperature of 60 degrees C and product thickness of 0.5 cm should be selected.Item Otomobil radyatörlerinin ısıl performansına etki eden parametrelerin nümerik incelenmesi(Türk Isı Bilimleri ve Tekniği Derneği, 2016-05-09) Canbolat, Ahmet Serhan; Türkan, Burak; Uludaǧ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliǧi Bölümü.; 0000-0002-4019-7835; AAI-2745-2021; HPH-3328-2023; AAI-9653-2021; 57196950859; 57204632070Enerji verimliliği konusu son yıllarda hakkında en çok çalışma yapılan konuların başında gelmektedir.Otomotiv sektöründe de bu konu üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu bağlamda, otomobil soğutma sisteminin enönemli elemanlarından biri olan otomobil radyatörünün ısıl performansının arttırılması, aynı boyuttaki birradyatörün daha verimli çalışmasının sağlanması önemli bir çalışma konusudur. Otomobil radyatörleri kompakt,çapraz akışlı, sudan havaya ısı değiştiricileridir. Bu çalışmada radyatörün eni ve b oyu sabit tutularak, borusayısının, boru çapının, hava hızının, soğutucu akışkan hızının, kanatçık sayısının ve kanatçık malzemesininradyatörün ısıl performansına ve etkenliğine, hava ve soğutucu akışkan tarafındaki basınç kayıplarına etkisiANSYS – Fluent programı kullanılarak nümerik olarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda; hava hızı arttıkça, borusayısı arttıkça, boruların çapı büyüdükçe, kanatçık sayısı arttıkça radyatörün etkenliğinin dolayısıyla ısılperformansının arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca kanatçık malzemesi olarak alüminyum yerine bakır kullanılmasınınısıl performans açısından daha iyi bir seçenek olduğu gözlemlenmiştir.Publication Performance evaluation for thermal architectures of flue-gas assisted organic rankine cycle systems(Turkish Soc Thermal Sciences Technology, 2020-01-01) Türkan, Burak; TÜRKAN, BURAK; Etemoğlu, Akın Burak; ETEMOĞLU, AKIN BURAK; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi.; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-9653-2021; AAI-2745-2021; ABE-9423-2020Effective use of waste heat at low and medium temperatures is considered as one of the solutions to alleviate energy shortages and environmental pollution problems. Due to its feasibility and reliability, the organic Rankine cycle is continued to attract widespread interest from researchers and/or manufacturers. This paper presents thermodynamic and economic analyses on flue-gas assisted organic Rankine cycles (FGA-ORCs) based on both energy and exergy concepts. The heat source of the FGA-ORC system is the exhaust flue-gas of a stenter-frame which is highly used in textile finishing process. In this study, to convert thermal energy into electrical and/or mechanical energy on a small scale, an optimization study was performed using five different cycle architectures. Parametric studies were also carried out to investigate the effect of operating parameters on performance indicators such as efficiency, economical profit and performance ratio. Finally, under specified operating conditions, the thermal architecture was identified that reduces exergy destruction and increases economic profit due to increased net-work output. For analyzed cases in this study, Scenario-4 (i.e., thermal architecture 4) shows the best system performance with 69% exergetic efficiency within the thermodynamic and practical limits.Item Plaka, gövde-boru ve minyatür boru tip ısı eşanjörlerinin teknik ve ekonomik açıdan karşılaştırılması(Uludağ Üniversitesi, 2016-08-29) Canbolat, Ahmet Serhan; Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Can, Muhiddin; Avcı, Atakan; Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makine Mühendisliği Bölümü.Mühendislik uygulamalarının en önemli ve en çok karşılaşılan işlemlerinden biri farklı sıcaklıklardaki iki veya daha fazla akışkan arasındaki ısı geçişinin ısı eşanjörleri ile sağlanmasıdır. Isı değiştiricileri hacim ısıtılmasında, iklimlendirme tesislerinde, termik santrallerde, atık ısının geri kazanılmasında ve kimyasal işlemlerde oldukça geniş bir uygulama alanı bulmaktadır. Bu çalışmada, aynı ısıl kapasite, aynı sıcak - soğuk giriş ve çıkış sıcaklıkları ile aynı sıcak ve soğuk su debileri için (üç tip) sırası ile plaka, gövde boru ve çoklu mini borulu tipi ısı eşanjörleri teknik ve ekonomik açıdan karşılaştırıldı. Değerlendirme kıstası olarak maliyeti göz önüne aldığımızda çoklu mini boru tipli ısı eşanjörünün diğer tip eşanjörlere göre uzun vadede en ekonomik seçenek olduğu sonucuna varılmıştır. Buna rağmen eşanjörün kullanım alanına bağlı olarak daha farklı tercihler de yapılabilir.Item Simulation of shrinkage effect in drying of food products in hot-air dryer(Yıldız Teknik Üniversitesi, 2020-06) Türkan, Burak; Etemoğlu, Akın Burak; Bursa Uludağ Üniversitesi/Gemlik Asım Kocabıyık Meslek Yüksekokulu/Makina Ve Metal Teknolojileri Bölümü.; Bursa Uludağ Üniversitesi/Mühendislik Fakültesi/Makina Mühendisliği Bölümü.; 0000-0002-4019-7835; 0000-0001-8022-1185; AAI-2745-2021; ABE-9423-2020Simulation of the hot-air drying period is very significant to decrease energy expenditure and increase food quality effect. In the present study, drying kinetics of three different foods (carrot, eggplant and cucumber) were investigated experimentally. At the end of the 180 minute drying process, the maximum change in moisture content was found to be in eggplant with 83%. The simulation model developed for hot-air drying was used to solve the heat and mass transfer equations which include shrinkage effect for food products. The shrinkage effect was obtained using the Arbitrary Lagrangian Eulerian method. At the end of the drying process, volume change for carrot, cucumber and eggplant were obtained as 55.7%, 55.7% and 68.7% respectively. On the other hand, the numerical model defines the internal moisture distributions of the food depending on the time. In this study, furthermore, empirical data were applied to different drying models. Statistical conclusions indicated that the Midilli model was the best to explain the drying behaviour for cucumber (R-2 = 0.99, SEE=0.0077, x(2) = 6.00x10(-5)) and eggplant (R-2 = 0.99, SEE=0.0169, x(2) = 0.0003). However, Wang and Singh model was found to be the most suitable model for carrot (R-2=0.99, SEE=0.0054, x(2)=2.95x10(-5)). The experimental data were compared with numerical results for the drying of carrots, eggplant, and cucumber. It was shown a very good agreement between numerical simulation and experimental solution.