Elektrik Mühendisliği · Sayı 21-22 · Eylül-Ekim 1958

MİKRO DALGALARIN ATMOSFER İÇİNDE ABSORBSİYONU

Özdemir Özsoy

Elektronik ve yarı iletkenler Teknik / bilimsel makale

Yıl
1958
Sayfa
3
Okuma süresi
6 dk
Görüntülenme
0

Konu

Elektronik ve yarı iletkenler

İlgili: Bilim, teknoloji ve meslek tarihi

Anahtar kelimeler

  • mikro dalga
  • absorbsiyon
  • atmosfer
  • su buharı
  • oksijen
  • yağmur zayıflaması

Özet

Mikro dalgaların atmosferdeki oksijen, su buharı ve su zerreleri (sis, yağmur) tarafından absorbe edilme mekanizmaları ve dalga uzunluğuna bağlı zayıflama değerleri deneysel ve teorik verilerle incelenmektedir.

Tam metin

Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.

da tampon hazneler ve ara detandörler vası

tasıyla frenleme devresinin beslenmesinde

de kullanılabilirler.

,

Haznelerin hacmi, türbinlerin sudan tec

rit edilecek hacminin Yönelticiler ve çar

kın takriben bir metre alt seviyesi arasında

.kalan hacim bilinmesi ile ve nihaî 7 Kg/

cm2 işletme tazyiki kabul ederek ve nisbeten

kabili ihmal olan kompresör beslenmesini

hesaba katmaksızın tâyin olunabilir.

V = Boşaltılacak hacim

D•

P, = başlangıç tazyiki (20 25 Kg/cm2.) cm2) P 9 : Ameliyenin sonundaki tazyik (7 Kg/

P,: Türbin çıkışındaki karşı tazyik "olduğuna göre haznenin V hacmi aşağıdaki

R formülde verilmiştir.

V=

xV

R

D

Kaçakların İkmali : Az miktarda olan hava kaçaklarının ik mali, Ana devre üzerine bağlı ve bir tazyik düşürücü ile teçhiz edilmiş ara devre vasıta siyle ana hazneden temin olunur. Kompresörlerin Boyutlandırılması: İşletme ve emniyet mülâhazaları ile biri bırinin ayni iki kompresör bulunmalıdır. Kompresörlerin gücü, bütün haznelerin dol

durma zamanı nazarı itibare alınarak tesisat

karekteristiklerine göre seçilir.

Bütün haznelerin 3 saatlik bir müddet

içerisinde bir kompresör tarafından doldu

rulması mantıkî gözüküyor.

'

Açık hava tazyikine irca edilmiş 500 m3, lık bir hacim ve 25 Kg/cm2 lık bir işletme

tazyiki için 25 beygirlik kompresörlere ihti

yaç vardır.

Enjeksiyon Noktalan : Bir veya birkaç hava enjeksiyon noktala rı herhalde türbin konstrüktörü ile mutabakat temin edilerek tâyin olunur. Tazyikli hava tesisatı prensip şeması: Şekil 1 de gösterilen şema yukarda izah edilen prensiplere göre hazırlanmıştır. Ca ve C2 kompresörleri, m manostaüa

P nnın kontrolü altında otomatik olarak bütün hazneleri beslemektedir.

Türbin ana giriş havası EVD işaretli elektrik vanaları tarafından kontrol edilir.

Kaçakların ikmali, ikinci bir E. V. E. elektrikli vana ile kumanda edilen ve E. V. D. vana devresine bağlanan küçük kesitli ve taz yik düşürücü "ihtiva eden bir tâli devre yar dımıyla temin olunur.

Elektrik vanalarının manevra zamanı 5 ilâ 10 saniyeyi geçemez.

Tevkif vanaları muhtelif devreleri tecrit etmeye yarar ve geri tepme klâpeleri ise aksi yönde boşalmalara mani olur.

Mikro Dalgaların Atmosfer

İçindeki Absorbsionu

i

"S 0,1

• 0,0/

) |

1I

/ (

t

/A

tI 1 1

1a

.^

• 1 >,

«•I 10 C»n

Çeviren: özdemir ÖZSOY T. Müh. D. D T.

a) Moleküler Absorbsion Atmosferde mevcut oksijen ve su buharı dolayısiyle santimetrik ve miümetrik dalga lar bölgesinde bir moleküler absorbsion görü lür. Oksijen molekülü, dalganın manyetik ala nı ile karşüıklı tesir icra eden bir manyetik momenti haizdir. Hesaplar bize 0,5 cm. ile 0,25 cm. dalga uzunluğu arasında bir absorb sion sahası verir. (Şekil 1) 1 cm. lik dalga uzunluğu civarında ab sorbsion azdır. (0,01 db/Km. kadar) fakat 0,5 civarında artar (10 db/Krp. den fazla). Su buharı, içindeki absorbsion ise dalga

E. M. M. — 21 22

nın elektriki alanıyla alternatif olarak tesir, eden H2 O molekülünün dipol momenti ile ortaya çıkar. Hesaplanan maksimum absorb sion 1,3 cm dalga boyu için Km. başına bir kaç ondabir desıbel, 0,2 cm. de 10 db/Km. den fazladır ve milimetrik dalgalar sahasında da ha da kuvvetli olarak hissedilir. Buna muka bil 2 cm. nin üzerinde su buharındaki absorb sion oksijen içindekinden azdır. 1,5 cm. deki oksijen absorbsionun 1,3 cm. deki subuharı nınkine denk olduğu deneysel olarak isbat edilmiştir.

Zayıflamanın değeri (ısı değişikliklerinin etkisi pratikte ihmal edilerek) muntazam ka bul edilebilir.

b) Su zerrelerinin absorbsionu (Sis ve

Yağmur)

Elektromanyetik dalgalan devamlı bir zayıflamaya tâbi tutacak atmosferik hâdise ler vardır. Bunlar, birincisi dolu taneleri ve kar parçalan gibi su zerrelerinin dağılması, ikincisi enerjinin sıcaklığa dönüşü şeklindeki • absorbsionlar olarak verilmiştir. Biz bu mev rada deneysel neticelere müracaat ederiz.

Sis ve yağmur tesirile olan zayıflamalar (şayet uzun dalgalardaki nisbet nazarı itiba re alınırsa) ancak santimetrik dalgalar ban dında önem kazanır. Zayıflama ve yağış yo ğunluğu (mm/saat olarak) arasında bariz bir bağıntı görülmektedir. Yalnız ölçü sistemle rinin kifayetsiz oluşu neticenin çıkarılma sında zorluk verir. Nem kesafeti zamana gö re bir değer değişikliği gösterir ve yağmur ölçerler ancak yağışın muayyen bir müddet içindeki ortalama değerlerini verirler.

Tablo — 1 dalga uzunlukları 0,62 3,2 cm. olmak üzere, birkaç yüzden birkaç bin met reye kadar muhtelif ölçü sahalarında yapüan ölçülerin neticesini gösteriyor.

Saatte mm. başına db/Km. olarak

zayıflama

Üst

Alt

Ortalama

£ cm Hudud

Hudud

Değer

3,2

0,090

0,012

0,019

0,40

0,09

0,17

0^34

1,09

0,18

0,96

0,10

0,62

0,37

0,31

Tablo — 1 Santimetrik Dalgalarda Zayıflama

Ölçülerinin Neticeleri .

Bu tablonun pratikte kullanılması şu esa sa dayanır. Hafif yağmurlar (1 mm/Saatte) orta yağmurlar (4 mm/Saatte) kuvvetli yağ murlar (sağnak) (40 100 mm/Saatte) olarak alınır. Buradan meselâ şu netice çıkarılır. Şid

E M. M. — 21 22

detli yağmurlarda 3 cm. dalga boyunda zayıf lamanın ortalama değeri 0,29 db/Km., 0,6 cm. de ise 4,7 db/Km. Burada yapılan kabullere göre zayıflama (db/Km.), yağış yoğunluğu (mm/Saat) kâfi miktarda homogendirler. Umumî olarak D zayıflaması p yağışına ünier bir şekilde bağlıdır:

Burada k = f (X) Yağış kesafetinden bağım

sız olarak dalga uzunluğunun fonksiyonu olan

db/Km.

bir sabitedir. Ve kıymeti

olarak

mm/Saat

Tablo — 1 den doğrudan doğruya alınabilir.

c) Zayıflamanın teorik izahı. Nemli atmosfer (yağmur, sis, bulut, dolu ve kar) içindeki zayıflama teorisi, dağılma dan ve su zerrelerinin (dolu taneleri, kar par çalan) absorbsionundan dolayı elektroman yetik dalgaların enerji kaybını tâyin etmeli dir. Bu 1 ilâ 10 cm. lik elektromanyetik dal galarda, zerrelerin çapı ve kompleks dielektrik sabiteleri (n = n — ix) bu mevzuda rol oy nayan büyüklüklerdendir. Sonuncusu dalga uzunluğunun bir fonksiyonudur. Ve bundan dolayı santimetrik dalgalar bandında bilhas sa nazarı itibare alınmalıdır. Yağmur zerre lerinin büyüklüğü bir dağılma arzeder. Bu zerreler yağmurun şiddetine göre birkaç yüz debir ile birkaç ondabir cm. arasında deği şirler. Sis ve bulut içinde zerrelerin büyük lükleri 0,01 cm. den küçük, meselâ takriben 10 *, 10 a cm, civanndadır. Santimetrik dalgalar sahasında suyun kompleks dielektrik sabitesi deneysel olarak ve teorik mülahaza

e

yy

J o,oı

\

to

fo»

larla belirtilir. (Şekil — 2) Dalga uzunluğu na bağlı olarak n kınlma indeksini ve X ab sorbsion indeksini göstermektedir. Bu kıy metler oda sıcaklığında caridir. Ve ısıya dik kati çekecek derecede bağlıdır. Absorbsion indeksinin yüksek kıymeti nazan dikkati cel beder. 3.10 1 0 el. mag. birim olarak verilen bir 6 iletkenliği ile de ifade edilebilir. Bu de ğer alçak frekanslardakine nazaran çok da

ha büyüktür. Suyun, 1 cm. dalga uzunluğun

daki yüksek geçirgenliği dipol absorbsion

şartına bağlıdır. Ve burada iletken su olsun,

distile edilmiş su olsun bir fark yoktur. Su

zerrelerinin tevlit ettiği zayıflamaların hesa

bu G. MİE tarafından bir esas teori ile veril

miştir. Sis ve bulutlar içinde mevcut olan

(dalga uzunluğuna mukabil küçük) su zerre

leri için kırılma zayıflaması ihmal edilebilir.

Absorbsion zayıflaması için

i8npg p=

elde edilmiştir

A ( n2 + 2)2

Dielektrisite sabitesinin imajiner kısmı ?' nem kesafeti (gm3 olarak) g, komplekskınl

ma indeksi i dir. Zerrelerin büyüklükleri,

dalga uzunluğuna nazaran küçük kabul edil

diği için zayıflama muntazamdır. Yukardaki

ifadenin yardımı ile tablo 2 de verilen zayıf lama değerleri hesaplanır. 1 g/m3 oldukça

kesif bir sise tekabül eder, daha büyük ke

safete de raslanabilir.

TABLO: 2

1 g/m1 lük bulut ve sis içinde santlmetrik dalganın zayıflaması

Dalga boyu (cm.)

Zayıflama ( db/Km.)

0,011

0,0425

0,26

1,1

0,5

4,3

0,2

4,0

Tablo : 3 yardımı ile verilen görüş sahala rına göre nem kesafeti elde edilir.

TABLO:3

Görüş mesafesine jşjöre sis içersinde su kesafetinin değeri

Optik görüş mesafesi (m.)

Su kesafeti (g/m3)

2,3

0,85

0,48

0,13

0,085

Eylül 1958 ayında Kanada'nın Mont real şehrinde toplanan Dünya Enerji Konferansı ile New York'ta toplanan Milletlerarası 6. Büyük Barajlar Kon gresine memleketimizden beş kişilik bir heyet katılmıştır. Sanayi Vekâleti Ener ji Dairesi Reisi. Tevfık Fikret. Süetin başkanlığında heyet DSİ U. Md. Süley man Demirel, EİE Genel Direktörü İb rahim Deriner, Kuzeybatı Anadolu Elektrik İstihsâl ve Tevzi Müessesesi Md. Sabih Duralı ve Milletlerarası Bü yük Barajlar Komisyonu Türk Mülî Ko mitesi Başkanı Kemal Noyan'dan mü teşekkildi.

Nükleer santral işletmesi

Çeviren: Teoman BAYKAL

Yük. Müh.

Nükleer santrallann işletme problemleri başlıca iki kategoriye ayrılır :

a) Hem nükleer santrallan ve hem de normal termik santrallan alâkadar eden prob lemler.

b) Yalnız nükleer santrallan alâkadar eden problemler. Bu makalede, gaz soğutmalı, grafit moderatörlü ve yakıt olarak tabiî uran yum kullanan nükleer santrallar için b. şıkkı problemler ele alınmaktadır. İşletme problem lerinin çoğu proje üzerine tesir ettiğinden, ba zı proje kriterleri de aşağıda bahis konusu edilmiştir.

İşletme masrafları:

İşletme problemlerinin hepsi, verilen bir proje içinde ucuz ve emin elektrik istihsali

problemine bağlıdırlar. Bu problem tabiatiyle değişik faktörleri ihtiva eder. Bunların en önemlileri, düşük yakıt masrafları ve yüksek senelik yük faktörüdür. Aynca emniyet mese lesi de son derece mühim bir mevzudur; fakat tamamen hususî bir branş olduğundan bu fak tör burada incelenmiyecektir. Diğer faktörler bakım ve işletme, personel masrafları, depola ma, yağ ve su v.s. dir.

Düşük, yakıt masraflan sağlamak için, ilk gereken şey, uranyumdan elde edilecek orta lama ısı miktannın yüksek olmasını sağla maktır. Bu arada, yakıt enerji çevrimini ifa de ederken, ton başına megavatgün (MIWG/ ton) terimini kulanacağımızı hatırlatalım. Bu terimin kulanıldığı hallerde enerjinin, elek

E M M — 21 22