Siklon daldırma tüpü uzunluğunun ve şeklinin siklon verimine ve basınç kaybına etkisinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi.
Numerical and experimental investigation of the effect of cyclone immersion tube length and shape on cyclone efficiency and pressure loss
Yazar: BURAK MUTLU
Danışman: DOÇ. DR. MEMDUH KARA
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Siklonlar endüstride yaygın olarak kullanılan katı-gaz ayırıcılar olarak tanımlanabilir. Günümüzde fabrikalardan doğaya salınan kirli hava salınımı azaltabilmek için ek bir enerji sarfiyatı gerektirmeden sadece doğal bir vortex yaratarak hava içinde bulunan parçacıkları ayırarak atmosfere temiz havanın verilmesi sağlanır. Bu nedenle endüstrilerde olmazsa olmaz bir yapı olarak yerini almaktadır.   
   Siklonların temel olan dört parçası şu şekildedir; giriş ağızı, üst koni, alt huni ve daldırma tüpü. Siklona hava ve katı karışımı giriş ağzından üst koniye teğetsel olarak girer. Üst koninin ve alt hunini şeklinden dolayı öncelikle dışta bir vortex oluşur. Bu oluşan dış vortex siklonun alt hunisinin sonuna gelmesine yakın bir noktada bir vortex daha oluşur ve buna da iç vortex olarak isim verilir. Siklonlar da oluşan bu iki vortex akımı birbirlerine zıt yönde hareket eder, bu durum hava-katı ayrışımını sağlar ve siklonun daldırma tüpünden temiz hava, alt hunisinden ise parçacıklar dışarı çıkar. Siklon içine giren parçacıkların kontrolü için, siklon performansının doğru bir şekilde tahmin edilmesi gerekir. Bu tahminlerin doğru bir şekilde yapılabilmesi için bugüne kadar birçok çalışma yapılmıştır. 
Bu tezde üç farklı daldırma tüpü çaplarına sahip siklonların performansı yazdığımız bir program tarafından hesaplanmaktadır. Program şimdiye kadar tezlerde yer alan hesaplama metotları referans alınarak yazılmıştır. Yine üç farklı daldırma tüpü çapı için ANSYS programında çözümler yapılarak sonuçlar elde edilmiştir. Sahada uygulaması yapılan bir daldırma tüpü çapı için ise sahadan deneysel veriler elde edilmiştir. 
	Gerek programdan elde edilen veriler, gerekse ANSYS ve sahadan elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucu programda kullanılan hesap metotlarından FİRST ve ALEXANDER metotlarının daha doğruya yakın olduğu ve daldırma tüpü çapı büyüdükçe siklon basınç kaybının azaldığı belirlenmiştir. Daldırma çapını büyüterek basınç kaybı yaklaşık 100 mmss azaltılmıştır.

Abstract:
Cyclones can be defined as solid-gas separators widely used in industry. Nowadays, in order to reduce the release of polluted air that is released from the factories to the nature, it is ensured that clean air is given to the atmosphere by separating the particles in the air via creating a natural vortex without requiring any additional energy consumption. For this reason, it takes the place as an indispensable structure in industries.
	The four basic parts of cyclones are as follows; inlet port, upper cone, lower funnel and immersion tube. The air and solid mixture enter the cyclone tangentially from the inlet to the upper cone. Firstly, Due to the shape of the upper cone and lower funnel, a vortex is formed outside that is named outer vortex. At a point that outer vortex is about to close to the end of the lower funnel of cyclone, another vortex is formed, this is called the inner vortex. These two vortex streams formed in our cyclones move in opposite directions to each other and this provides air-solid separation and clean air comes out from the immersion tube of our cyclone and our solid material comes out from the bottom funnel. On the other hand, to control the particles entering the cyclone, it is necessary to accurately predict the cyclone performance. Many studies have been done so far in order to make these predictions accurately.
In this thesis, the performance of cyclones with three different immersion tube diameters is calculated by a program we have written. The program has been written with reference to the calculation methods in the theses written so far. Furthermore, the results were attained by making solutions in the ANSYS program for the specific three different immersion tube diameters. Experimental data were obtained from the field for an immersion tube diameter applied in the field.
In the conclusion, the data is obtained from the program that we have written was compared with both the data attained from ANSYS and the data from the field. As a result of the comparison, it was determined that the "FIRST and ALEXANDER" methods, which are the calculation methods used in the program, are more accurate and the cyclone pressure loss decreases as the diameter of the immersion tube increases. If it is necessary to mention about numerical outputs, By increasing the immersion diameter, the pressure loss is reduced by about 100 mmss.