Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ŞEMSETTİN MELİH AKYOL
Danışman: MUHSİN KILIÇ
Özet:Isıl konforu etkileyen çevresel parametreler iç ortam sıcaklığı, bağıl nemi, ortalama ışınım sıcaklığı ve kişi üzerindeki hava hızlarıdır. Bu çalışmada otomobillerin ısıtma ve soğutma süreçlerinde sürekli değişen ve kabin içinde düzensiz bir dağılım gösteren ısıl konfor parametrelerinin sürücünün fizyolojik tepkilerine ve ısıl konforuna olan etkileri deneysel ve teorik yöntemlerle incelenmiştir.Yaz ve kış şartlarında yürütülen deneysel çalışmalarda, kabin içinde yolcuların diz ve baş hizalarına gelecek 8 noktadan ve sürücü vücut bölmeleri etrafından ise 11 farklı noktadan hava sıcaklığı, sürücü etrafında 17 noktadan hava hızı, sürücü baş hizasından ise bağıl nem ve karbondioksit miktarı ölçümleri alınmıştır. Ortalama ışınım sıcaklığı ise tabandan 0.6 metre yüksekliğe konumlandırılan bir siyah küresel termometre ölçümlerinin aynı noktadan alınan hava sıcaklığı ve hava hızı ölçümleri ile düzeltilmesi sonucunda hesaplanmıştır. Belirlenen ortam şartlarının sürücünün fizyolojik tepkileri ve ısıl konforu üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amacıyla sürücünün deri yüzey sıcaklıkları 12 ayrı vücut bölmesi üzerinden ölçülmüş ve deneyler süresince deneklere ısıl konfor algılarının sorgulandığı anketler uygulanmıştır. Deneysel çalışmalar 2 faklı menfez çalışma konumu (yalnız orta konsol üzerindeki 4 adet hareketli menfezin açık tutulması, ayak ve ön cam altındaki buğu veya buz giderici menfezlerinin birlikte açık tutulması) ve menfez çıkış havasının 3 farklı hız kademesi (yavaş, orta, hızlı) için tekrarlanmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır.Teorik çalışmalar 2 kısımda yürütülmüştür. 1. kısımda anlık enerji dengesi modeli kullanılarak sürücünün çevresi ile olan ısıl etkileşimini, vücut sıcaklıklarını ve denetim mekanizmalarının etkilerini çözümleyen dinamik, sürekli ve kapalı döngülü modelin matematiksel denklemi kurulmuş ve bağ grafiği yöntemi ile Matlab-Simulink ortamına aktarılmıştır. Yerel konforsuzlukların da hesaplanabilmesi için insan vücudu 16 bölmeye ayrılarak modellenmiştir. 2. kısımda ise dış ortam sıcaklığı, rüzgar veya taşıt hızı, güneş ışınımı gibi dış ortam parametrelerinin etkisinde kabin iç ortam sıcaklığı ve ortalama ışınım sıcaklığı gibi ısıl konfor parametrelerini kütle ve enerjinin korunumu yasalarından yola çıkarak tahmin edebilen model hazırlanmıştır. Kabini oluşturan malzemelerin optiksel ve termofiziksel özelliklerinin iç ortam şartlarına ve sürücünün ısıl konforuna olan etkisi simülasyon sonuçları karşılaştırılarak incelenmiştir.Otomobillerde ısıtma süreçlerinde ayak ve ön cam menfezlerinin birlikte açık tutulması ile sürücü üzerinde daha homojen sıcaklık dağılımları elde edilmiştir. Orta konsol menfezlerinden çıkan hava sürücünün elleri ve kolları ile direk temas halinde olması bu vücut bölmeleri üzerinde yüksek hızlarda hava hareketleri oluşturmaktadır. Bu vücut bölmeleri üzerinde hava hızlarının yüksek olması ısı kayıplarını arttırmış ve deri yüzey sıcaklıklarını düşürerek yerel konforsuzlara neden olmuştur. Otomobillerde ısıtma sürecinde yüzey sıcaklıklarının hava sıcaklığından daha geç ısınması nedeniyle ısı kayıpları büyük miktarda ışınım yoluyla olmaktadır.Hazırlanan simülasyonda, otomobil camlarının güneş ışınımı yutma katsayısı ve güneş ışınımı geçirme katsayısının, taşıt boyasında güneş ışınımı yutma katsayının düşük tutulması ve kabin yüzeylerindeki yalıtım malzemesi kalınlığının arttırılması ile kabin içinde ısıl konfor şartlarının sağlanabilmesi için soğutma ünitesinden çekilen güç önemli oranda azaltılmıştır.