Gaz-partikül iki fazlı girdaplı akışların matematik modellenmesi ve sayısal çözümü


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MEHMET TEKE

Danışman: İRFAN KARAGÖZ

Özet:

Çok fazlı ve girdaplı akışlar, akışkanlar dinamiğinin en önemli ve kompleks alanlarından biridir. Siklonlar iç içe geçmiş girdap yapısından dolayı çok fazlı ve girdaplı akışları çözmek ve araştırmak için çok uygundur. Bu yüzden girdaplı ve çok fazlı akışların matematik modellenmesi için siklonlar kullanılmıştır.Bu çalışmada teğetsel girişli bir siklonda giriş geometrisinin basınç kaybı ve partikül toplama verimi üzerine etkileri hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile araştırılmıştır. Teğetsel girişli siklon için üç boyutlu, sürekli rejimde korunum denklemleri belirlenen sınır şartlarında sıkıştırılamaz ve türbülanslı akış için sayısal olarak çözülmüştür. Hesaplamalarda Reynold Stres türbülans modeli kullanılmıştır. Birincil faz olan hava için akış alanı için Navier-Stokes denklemleri çözülmüştür. İkinci faz olan partikül ise Lagrangian yöntem ile modellenmiştir. Sayısal analizlerde ticari CFD yazılımı olan Fluent kullanılmıştır. Hesaplanan sonuçlar literatürden benzer sonuçlar ile karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Giriş kesiti farklı geometrik oranlara sahip siklonlar çalışılmıştır.Elde edilen sonuçlar siklon giriş kesitinin siklon performansı üzerinde önemli mertebede etkili olduğunu göstermektedir. Ancak giriş geometrisinin verim ve basınç düşümüne etksi doğrusal değildir. Ayrıca yüksek giriş kesitinde siklon içerisinde giren havanın siklon içerisinde yeteri kadar dönmeden çıkış borusundan kaçtığı gözlemlenmiştir. Bundan dolayı optimum giriş yüksekliğinin tesbiti için diğer geometrik ölçülerde hesaba katılmalıdır.