- Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
- Vol: 28 Issue: 1
- Engelli akış ölçerlerin teorik yöntemler ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile tasarımı, performans...
Engelli akış ölçerlerin teorik yöntemler ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile tasarımı, performanslarının deneysel incelenmesi
Authors : Hasan KÜÇÜK, Murat ÜNVERDİ
Pages : 37-50
View : 7 | Download : 2
Publication Date : 2022-02-28
Article Type : Research
Abstract :Bu çalışmanın amacı, havanın hacimsel debisini ölçmek ve kontrol etmek için kullanılacak engelli akış ölçerlerin tasarımı, eklemeli imalatla (3B yazıcı) üretimi, sayısal ve deneysel performanslarının karşılaştırılmasıdır. Tasarım ve üretim kolaylıklarının yanında yaygın kullanımları nedeniyle, engelli akış ölçer olarak ASME uzun yarıçaplı düşük β oranlı akış lülesi ve keskin köşeli orifis seçilmiştir. Literatürde mevcut tasarım yöntemleri ile geometrik boyutları belirlenen ve 3- boyutlu tasarımları yapılan akış ölçerlerin sayısal performansları, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile kontrol edilmiştir. Ayrıca eklemeli imalat yöntemi ile üretilen akış ölçerlerin deneysel performansları, yapılan deneylerle incelenmiştir. Ölçülecek hacimsel debi (80-300 m3/h) göz önünde bulundurularak ve akış ölçerlerin girişindeki Reynolds sayısı 12,000-46,000 aralığında olacak şekilde, akış kanalının iç çapı (152 mm) belirlenmiştir. Basınç kayıplarını sınırlandırmak amacıyla, her iki akış ölçerlerin akış kesit çapının (d) kanal kesit çapına (D) oranı β~0.45 seçilmiştir. Deneysel çalışmalarda; akış ölçerlerin yukarı akımında akışın daha kısa mesafede gelişmesi ve gerekli boru uzunluğunun kısaltılması amacıyla tasarlanan, boru demeti tipi akış düzleştiricinin etkenliği ve akış ölçerin aşağı akımındaki fanlar ile akış ölçerler arasındaki mesafenin ölçümlere etkisi de incelenmiştir. Sayısal sonuçların teorik tasarım hesaplarıyla; akış lülesinde ortalama %1.6 ve orifiste ortalama %7.8 fark ile uyumlu olduğu görülmüştür. Deneysel sonuçların da teorik sonuçlarla; akış lülesinde ortalama %8 ve orifiste ortalama %14.3 fark ile uyumlu olduğu elde edilmiştir. Sayısal ve deneysel sonuçlar arasındaki ortalama fark; akış lülesinde %7.3 ve orifiste %14.8’dir. Her iki akış ölçerin deneysel sonuçları kullanılarak, basınç düşümüne bağlı hacimsel debi denklemleri türetilmiştirKeywords : Akış lülesi, Orifis, Akış düzleştirici, Debi ölçümü, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği, Eklemeli imalat