Siklonlardaki farklı giriş paletlerinin akış özellikleri ve performans üzerindeki etkileri

Abstract

Çalışmada siklonlara monte edilen farklı açı ve uzunluklardaki helezonik tavan yapılarının, klasik tasarımlara kıyasla performansı nasıl etkilediği araştırılmıştır. Klasik tasarıma örnek olarak Stairmand yüksek verimli siklon geometrisi de dahil olmak üzere sekiz farklı siklon tasarımı seçilmiştir. Çalışmalar, Yıldız Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği bünyesinde kurulmuş olan özel laboratuvar düzeneğinde deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Atık gazın içerisindeki partiküler madde olarak uçucu kül kullanılmıştır. Performansı oluşturan temel iki parametre olduğu için, deneyler hem basınç kaybı hem partikül tutma verimi cinsinden yürütülmüştür. Sonrasında ise bilgisayar yardımıyla hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) model çalışmaları yapılmıştır. Model kurulumunda, elde edilen deneysel sonuçlar kalibrasyon amacıyla kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre palet (helezonik tavan) yapısı genel performansı iyileştirici yönde etkiye sahiptir. Partikül tutma verimi açısından incelendiğinde, klasik tasarıma göre helezonik tavanlı tasarımda daha düşük tutma verimleri görmek mümkündür. Ancak basınç kaybı cinsinden değerlendirildiğinde helezonik tavanın olumlu etkisi ortaya çıkmaktadır. Tüm siklonlar için performansın genel olarak değerlendirildiği maliyet analizleri yapılmış ve helezonik tavanın iyileştirici etkisi açıkça ortaya konmuştur. Model sonuçları incelendiğinde, deneysel verilerle oldukça yüksek uyumluluğa sahip olduğu görülmektedir. Genel olarak düşük hata payı ile model sonuçları, deneysel verileri iyi düzeyde temsil etmektedir. Bu durumda modelin iyi kalibre edilmiş olması da etken rol oynamaktadır. Sonuçlara göre siklon performans araştırmalarında HAD modellerinin kullanımı uygundur.