Siklon çıkış boru çapının siklon verimliliğine etkisinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Öğrenci: HALİL İBRAHİM EROL

Danışman: OĞUZ TURGUT

Özet:

Bu çalışmada, endüstride yaygın olarak kullanılan katı-gaz ayırıcı siklonların çıkış çapının, siklon tasarım kriteri olan basınç düşümü ve toz tutma verimi üzerine etkileri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışma ANSYS Fluent 15.0 paket programı kullanılarak sıkıştırılamaz türbülanslı akış şartlarında üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Çift fazlı yapılan çözümde gaz fazı için Navier-Stokes denklemleri, katı partiküller için Lagrangian yöntemi kullanılmıştır. Türbülans modeli olarak Reynolds stress modeli seçilmiştir. Çalışma gövde çapı 700 mm olan iki farklı siklon için gerçekleştirilmiştir. Bu siklonlardan ilki çıkış çapı 350 mm olan Stairmand siklonu ve ikincisi ise çıkış çapı 280 mm olarak değiştirilmiş siklondur. Çalışma teğetsel girişli siklonda, kesit boyunca ölçülen beş farklı giriş hız değerleri için iki farklı çıkış çaplı siklonda yapılmıştır. Deneysel ve sayısal çalışmadaki toplam basınç farkı değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, giriş hızı 16,5 m/s olan siklona gönderilen talaş külü için deneysel ve sayısal analizler yapılmıştır. Deneysel çalışmadaki partikül büyüklük değerleri sayısal çalışmadaki sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Sonuçların birbiri ile uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Çıkış çapının 350 mm'den 280 mm'ye değişmesi durumunda siklondaki toplam basınç kaybının deneysel çalışmada %82,18, sayısal çalışmada %88,07 artış gösterdiği ve partikül tutma veriminin 9 mikrona kadar deneysel çalışmada %23,15, sayısal çalışmada %22,08 arttığı gözlenmiştir.