Energy Systems Engineering / Enerji Sistemleri Mühendisliği

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4752

Browse

Filters

2008 - 200912010 - 2019132020 - 20249

Settings

WoS Q: search.filters.wosQuartile.N/A

Search Results

Now showing 1 - 10 of 23
  • Article
    Citation - WoS: 9
    Citation - Scopus: 11
    Experimental Investigation of Spray Characteristics of Ethyl Esters in a Constant Volume Chamber
    (Springer, 2024) Ulu, A.; Yildiz, G.; Özkol, Ü.; Rodriguez, A.D.
    Abstract: Biodiesels are mainly produced via the utilization of methanol in transesterification, which is the widespread biodiesel production process. The majority of this methanol is currently obtained from fossil resources, i.e. coal and natural gas. However, in contrast with methanol, biomass-based ethanol can also be used to produce biodiesels; this could allow the production line to become fully renewable. This study aimed to investigate the spray characteristics of various ethyl ester type biodiesels derived from sunflower and corn oils in comparison to methyl esters based on the same feedstocks and reference petroleum-based diesel. Spray penetration length (SPL) and spray cone angle (SCA) were experimentally evaluated in a constant volume chamber allowing optical access, under chamber pressures of 0, 5, 10 and 15 bar and injection pressures of 600 and 800 bar. Sauter mean diameter (SMD) values were estimated by using an analytical correlation. Consequently, ethyl esters performed longer SPL (2.8–20%) and narrower SCA (5.1–19%) than diesel under ambient pressures of 5 and 10 bar. Although the SMD values of ethyl esters were 48% higher than diesel on average, their macroscopic spray characteristics were very similar to those of diesel under 15 bar chamber pressure. Moreover, ethyl esters were found to be very similar to methyl esters in terms of spray characteristics. The differences in SPL, SCA and SMD values for both types of biodiesels were lower than 4%. When considering the uncertainty (± 0.84%) and repeatability (±5%) ratios, the difference between the spray characteristics of methyl and ethyl esters was not major. Graphical abstract: [Figure not available: see fulltext.] © 2022, The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.
  • Conference Object
    Citation - Scopus: 2
    Co2 Capture by Pei-Impregnated Alumina Sorbents
    (ISRES Publishing, 2023) Turgut, Furkan; Kostik, Simge; Erdoğan, Barış; Çağlar, Başar
    Direct air capture (DAC) or direct CO2 extraction from ambient air is a promising approach to reduce greenhouse gas emissions caused by both distributed (location independent) and point sources (location specific). Solid sorbents have been considered as more effective for DAC compared to the liquid counterpart since they have a faster kinetic and avoid volatile and heat losses due to the absence of evaporation of liquids. In this study, the alumina-supported polyethyleneimine (PEI) material was chosen as solid sorbents and their CO2 capture performance for different PEI loadings (20, 35, 50 wt%), flow rate (15, 30, 45 L/h) and adsorption temperatures (30, 40, 50, 60 °C) was investigated. Sorbents were prepared by using wetness impregnation method and their physical and chemical properties were characterized by several techniques such as N2 adsorption-desorption (surface area, pore size and volume), Scanning Electron Microscopy-SEM (surface morphology, surface chemical composition). The CO2 capture performance of sorbents were analyzed under different CO2 concentrations and the cyclic (adsorption-desorption) behavior of the sorbents were tested. The results show that alumina-supported PEI adsorbents are promising materials for CO2 capture with high CO2 adsorption capacity and stability. © 2023 Published by ISRES.
  • Article
    Eşli çalışan düşey eksenli türbin performansının iki boyutlu benzetimi
    (2023) Akgül, Ufuk; Kökey, İskender; Turgut, Alpaslan; Karadeniz, Ziya Haktan
    Rüzgar enerji santralindeki (RES) türbinlerin birbirine göre konumları oldukça önemlidir. Bu açıdan önemli hususlardan biri de, birbirine yakın konumda çalışan iki düşey eksenli türbinin (DERT) birbirlerinin performansına olan etkisidir. Literatürde gösterilmiş olan, birlikte çalışan DERT’lerin performansındaki yükselişin nedenlerinin araştırılması gerekmektedir. Saha testlerinde rüzgâr hızlarının tam olarak kontrol edilememesi ve düşey eksenli türbinin kanat dışındaki yapısal elemanlarının akış bozucu etkisi olması, problemin daha basit haliyle, iki boyutlu bilgisayar benzetimi yöntemiyle incelenmesini zorunlu kılmıştır. Bu amaçla çalışma kapsamında, düşey eksenli türbinin akışı bozacak parçalarını ihmal ederek, farklı merkezler arası uzaklığa (1,5, 2, 2,5 ve 4) sahip eşli çalışan iki türbinin performansının farklı uç hız oranlarında (0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 ve 3 uç hız oranı) tek çalışan türbine göre nasıl değiştiği iki boyutlu bilgisayar benzetimleriyle incelenmiştir. Eşli çalışma durumunda türbin performansının tek çalışmaya göre %26 yükseldiği görülmüştür. Bu yükselişin ana etkeninin blokaj etkisi olduğu, yanal hızların ve iki türbin ara bölgesinde hızlanan akış gibi etkilerin ise daha az olduğu saptanmıştır.
  • Book Part
    Citation - Scopus: 4
    Investigation of a New Methanol, Hydrogen, and Electricity Production System Based on Carbon Capture and Utilization
    (Springer, 2023) Khani, Leyla; Mohammadpourfard, Mousa
    It is well-known that clean energy transition requires low carbon emission. The increase in population, economic development, and human welfare demands has led to a rise in energy consumption, mainly supplied by fossil fuels. However, burning fossil fuels produces carbon dioxide, which is a greenhouse gas and a contributor to environmental problems. Therefore, carbon capture and conversion to different products have gained attention. On the other hand, combining two or more different thermodynamic systems for simultaneous production of various demands from one energy source looks reasonable. In this regard, a new trigeneration system is proposed to decrease atmospheric carbon dioxide emission and produce methanol, hydrogen, and power. A flue gas stream with a defined composition, solar energy, and atmospheric air are the system’s inlets. Then, mass, energy, and exergy balance equations are applied for each subsystem to investigate the system’s thermodynamic performance. Also, the effect of changing operating parameters on the performance of each subsystem is studied. © 2023, The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG.
  • Book Part
    Citation - Scopus: 1
    A New Stable Solar System for Electricity, Cooling, Heating, and Potable Water Production in Sunny Coastal Areas
    (Springer, 2023) Khani, Leyla; Mohammadpourfard, Mousa
    Nowadays, more attention is paid to provide clean energy products with low environmental pollution in a decentralized way. Many coastal rural areas suffer from freshwater and electricity scarcity, especially in hot weather condition. Meanwhile, these regions have a great access to intense solar radiation and seawater. Hence, it seems logical to use the available solar energy in those places to provide to necessities like power, heating, and cooling. A new solar cooling, power, heating, and freshwater production system is designed, evaluated, and optimized in this research. The proposed system is composed of several subsystems to generate each product with high efficiency and reliability. Solar energy is unavailable at night, so molten salt energy storage is used to establish the steady operation of the system. Then, the system is evaluated from thermodynamic and exergoeconomic viewpoints, and a parametric study is accomplished to study the effect on the system performance of key variables. In the end, the system is optimized to determine its best operating condition for different cases. © 2023, The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG.
  • Research Project
    Türkiye'de gerçekleştirilen jeotermal enerji projelerinin temiz enerji bağlamında değerlendirilmesi: Balçova jeotermal bölgesel ısıtma sistemi- İzmir ve Kızıldere jeotermal santrali-Denizli
    (2008) Gökçen, Gülden; Sofuoğlu, Aysun; Yenidünya, Ali Fazıl; Yaşa, İhsan; Eroğlu, Ahmet E.; Özdemir, Semahat; Elçi, Şebnem
    Jeotermal enerjinin hem elektrik üretiminde hem de elektrik dışı kullanımlarında (konut, sera, havuz ısıtma, balık yetiştirme vb.), fiziksel, kimyasal, biyolojik ve sosyo-ekonomik çevreye olumlu ve olumsuz etkiler sözkonusudur. Pek çok jeotermal uygulamanın görüldüğü ülkemizde, elektrik üretimi ve elektrik dışı kullanımlarda oluşan çevresel etkilerin belirlenmesi amacıyla seçilen iki örnek Saha; elektrik üretimi için mevcut ilk ve tek konvansiyonel jeotermal santral olan Kızıldere Jeotermal Santralı-Denizli, elektrik dışı kullanım için ise Türkiye’nin en büyük jeotermal bölgesel ısıtma sistemi olan Balçova Jeotermal Bölgesel Isıtma Sistemi-İzmir’dir. Seçilen her bir örnek Saha’nın fiziksel çevreye olan etkileri (sondaj ve işletme sırasında oluşan gürültü, katı atıklar), kimyasal çevreye olan etkileri (gaz emisyonu, su ve toprak kirliliği, yeraltı ve yüzey sularında kirlilik yayılımı), biyolojik çevreye olan etkileri (insan, hayvan sağlığı, bitki örtüsü), jeotermal akışkanlarda üreyen mikroorganizmaların belirlenmesi ve bunun ışığında çok amaçlı biyoteknolojik enzim üretimi ve toplum üzerindeki sosyoekonomik etkileri (hayat standardının yükselmesi, yeni iş olanakları, konut ve toprak fiyatlarının artışı, sosyo-politik organizasyonlar, sosyo-kültürel problemler) detaylı olarak incelenmiş ve önerilen jeotermal uygulama projelerinin kabulü aşamasında Çevresel Etki Değerlendirme (ÇED) prosesinin gerekliliği ve projelerin uygulama aşamasında ise çevresel etkilerin sürekli gözlenmesi gerektiği vurgulanmıştır. Ortaya çıkabilecek olumsuz etkilerin ortadan kaldırılması ve yapılacak müdahalelerin kanuni çerçeveye oturtulabilmesi için öneriler getirilmiştir.
  • Research Project
    Yarımada yüksek rüzgar ölçüm direği
    (2019) Gökçen Akkurt, Gülden; Bingöl, Ferhat
    Bu projede iki temel konu çalısılmıstır. (i) Rüzgar enerjisi yatırımları yerinde ölçüm yapma gerekliligine sahiptir. Rüzgar mühendisligi dalında sıkça kullanılan Weibull olasılık dagılımı rüzgarın yüksek ve devamlı oldugu yerlerde kolaylıkla iki parametreli Weibull dagılımına uymaktadır. Ancak, degisken rüzgar kosullarında bu isem adımlarında zorluklar yasanır. Bu çalısmada 101m meteoroloji ölçüm diregi kullanılarak bir çok farklı dagılım metodu test edilmis ve sonuçlar karsılastırılmıstır. (ii) Modelleme ve türbin üstüne gelen gerçek yüklerin hesabında ise kararlılık analizi çalısması önemli bir yer tutmaktadır. Çünkü, atmosferin farklı konuslarına göre logaritmik rüzgar profilinden sapan dikey rüzgar karakteristigi degismekte ve bunun düzgün olarak hesaplanamadıgı durumlarda fazla ya da eksik üretim tahmini yapılmaktadır. Her iki durumda da olusturulan ekonomik model yatırıcmı için sorun çıkarmaktadır. Türkiye'de hali hazırda kurulu 1500'e yakın direk ve daha önce ölçüm yapılmıs olan baska yerlerdeki yine binden fazla direkte kararlılık analizi yapacak bir ölçüm cihazı yapılanması yoktur. Bu projenin ikinci ayagında amacımız kurulan 101m yükseklikteki diregi kullanarak ölçüm cihazı yetersiz direklerde de kararlılık analizi yapabilen bir yöntem gelistirmek ya da hali hazırda var olan modellerin saglamasını yapmaktır.
  • Research Project
    Küçük rüzgar türbinlerinin optimizasyonu ve ticari promosyonu
    (2019) Bingöl, Ferhat
    Small Wind Turbine Optimization and Market Promotion - SWTOMP (Küçük Rüzgar Türbinlerinin Optimizasyonu ve Market Promosyonu) projesinin ana amacı küçük ve orta ölçekli rüzgar türbinlerinin ana sebekeden uzak noktalar ya da düsük kapasiteli sebeke baglantıları olan noktalarda kullanımı için tanıtımının yapılması, bu sartlara uygunlugu için gelistirilmesi ve nihayetinde belirtilen sartlar uygulanabilir hale getirilmesidir. Bunu yaparken aynı zamanda yerel rüzgar yapısı ve altyapı olanaklarına uygun bir yol izlenmesi de hedeflenmektedir. 3 senelik projenin çıktıları söyle özetlenebilir: 1 Soguk ve tropikal iklime sahip noktalarda çalısabilen küçük türbin karakteristiklerini belirlemek ve ilk örnek gelistirmek (Ispanya, Meksika, Arjantin, Finlandiya, Romanya) 2 Küçük türbinlerin fizibilitesinin yapılabilecegi hızlı ve basit bir metot gelistirmek ve bu metodu bir web app ile projesi üye ülkelerde kullanıma açmak (Türkiye) 3 Projeye üye ülkelerde küçük türbinleri tanıtmak, uygulanabilir hale getirmek ve yerel üretimi desteklemek (Tüm ülkeler) 4 Üye ülkeler arasında küçük türbinler konusunda ortak çalısma ve iletisim agı olusturabilmek ve projeden sonra da bu iletisimi canlı tutabilmek. (Ispanya liderliginde ve tüm ülkelerin veri destegiyle) Ispanya, Romanya, Finlandiya, Türkiye, Meksika, Arjantin, Dominik Cumhuriyeti ve Uruguay olmak üzere 8 arastırma kurumunun katılımı ile yürütülen projede Ispanya konsorsiyum lideri ve projenin ERANET karsısında yöneticisi olmustur. Bu basvuruya konu olan alt baslıkla Izmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Is Paketi 2?nin yöneticisi olmus ve yukarıda listelenen iki numaralı hedefe ulasmak için çalısmıstır. Aldıgımız sorumluluk küçük türbinleri fizibilite çalısmalarında kullanılmak üzere yeni ve basitlestirilmis bir yöntem üretilmesidir. Bu sayede sahıs ya da kurumsal yatırımcıların kolay ve hızlı bir sekilde yatırımlarının gerçekligini görebileceklerdir. Yazılım tamamlanmıs ve Türkiye?de BETA testine baslamıstır. Diger ülkelerin ERANET proje bitis tarihleri farklı oldugu için, tüm veriler sisteme yüklenince diger ülkelerde aktif olacaktır. Gelistirilen Web App, ?Small Wind Assessment Tool? (Küçük Rüzgar Fiziblite Yazılımı) sadece Türkçe ve Ingilizce olarak hizmet vermektedir.
  • Article
    Citation - Scopus: 21
    The Developing Flow Characteristics of Water - Ethylene Glycol Mixture Based Fe3o4 Nanofluids in Eccentric Annular Ducts in Low Temperature Applications
    (Elsevier, 2022) Çobanoğlu, Nur; Banisharif, Alireza; Estelle, Patrice; Karadeniz, Ziya Haktan
    Natural circulation loops with double pipe heat exchangers at heating and cooling ends have a potential to be used in the refrigeration systems as an alternative to suction line heat exchangers. The heat transfer capability of such natural circulation loops depends on the geometrical parameters as well as thermophysical properties of the working fluid. This study aims to investigate the effect of water-ethylene glycol mixture based Fe3O4 nanofluids (0.01, 0.05 and 0.1 vol.%) on the annular flow propagation and heat transfer in the annuli of double pipe heat exchanger at low pressure side of the refrigeration cycle. In addition to increased non-dimensional velocity values due to the lower viscosity and higher non-dimensional temperature values with expanded temperature gradient, improved heat transfer by nanofluids shows that they can be used as secondary heat transfer fluids at low-pressure side in refrigeration systems. Although the maximum transferred (13.6% improvement compared to base fluid) heat observed for the highest concentration, the nanofluids with smallest concentration has the minimum pressure drop value (25% reduction compared to base fluid) and the highest performance evaluation criteria (PEC) value (PEC = 1.08) with tiny increase in exergy destruction (1.45% compared to base fluid)
  • Article
    Determining Suitable Regions for Potential Offshore Wind Farms in Bandırma Bay Using Multi-Criteria Method
    (Bandırma Onyedi Eylül Üniversitesi, 2021) Karipoğlu, Fatih; Öztürk, Samet; Genç, Mustafa Serdar
    Wind energy is an environmentally friendly, profitable, and renewable energy resource. Wind energy eployment is increasing in the last two decades. In this paper, Bandırma bay which has a potential for offshore wind deployment is studied to determine the most suitable area in it and eventually potential offshore power capacity of the location is estimated. This study combines applications of Geographical Information System and Multi-Criteria- Decision-Making Methodology to obtain fast results supported with visual documentation. In this scope, eight standard criteria such as wind speed, water depth, bird migration lines are applied and nvestigated in detail by using Geographical Information System. It is found that there is sufficient wind speed t the shallow level of the sea. Consequently, two locations are found to be suitable; one is on the northwest and the other one is on the north east of Bandırma, with capacities of 72 MW and 48 MW, respectively.