Daire ve kare en kesitli venturi tipli gaz temizleyicilerin tasarım ve akış analizleri
Design and flow analyses of circular and square cross sectionalventuri type scrubbers
Yazar: FURKAN TÜRKOĞLU
Danışman: PROF. DR. SEYFETTİN BAYRAKTAR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering
Dizin: Gaz emisyonu = Gas emission ; Islak sıyırıcı = Wet scrubber ; Statik basınç = Static pressure

Özet:
Dünyadaki artan hava kirliliği insan sağlığı ve sürdürülebilir bir çevre için ciddi riskler
taşımaktadır. Dünyada deniz taşımacılığı ticaretin büyük bir kısmını oluşturulduğundan,
emisyonların azaltılması için gemi bacalarındaki emisyon değerleri Uluslararası
Denizcilik Örgütü (IMO) tarafından ciddi yasal düzenlemeler ile kısıtlanmıştır. Mevcut
gemilerin emisyon değerlerinin azaltılması için ise birçok farklı yöntem bulunmaktadır.
Maliyet ve işçilik açısından venturi tipi gaz yıkayıcıları diğer emisyon düşürücülerden
daha ideal olduğundan dünyada gemi sahipleri tarafından daha çok tercih edilmektedir.
Bu çalışmada kükürt emisyonunu azaltmak için kullanılan daire ve kare kesitli venturi
tipli gaz temizleyicileri 40 farklı durumda, k-epsilon türbülans modeli kullanılarak ayrık
faz modeli (AFM) yardımıyla Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri
yapılmıştır. Özdeş kare ve daire kesitli venturi tipli yıkayıcıları verim, basınç düşüşü, hız
açısından karşılaştırılarak incelenmiştir. Daire kesitli gaz yıkayıcılarda basınç düşüşü,
kare kesitli gaz yıkayıcıya göre daha fazla olmaktadır. Kare kesitli gaz yıkayıcının daire
kesitli gaz yıkayıcıya göre aynı hava hızı ve su debisinde veriminin daha yüksek olduğu
hesaplanmıştır. Aynı su debisinde verim, gaz hızı artışıyla artmaktadır. Lülelerden
gönderilen debi artışı verimi azalttığı da gösterilmiştir

Abstract:
Increasing air pollution around the world poses serious risks for human health and a
sustainable environment. Since maritime transport constitutes a large part of the trade in
the world, emission values in ship smokestacks have been restricted by serious legal
regulations by the International Maritime Organization (IMO) in order to reduce
emissions. There are many different methods to reduce the emission values of existing
ships. Since venturi type scrubbers are more ideal than other emission reducers in terms
of cost and labor, they are preferred by ship owners around the world.
In this study, Computational Fluid Dynamics (CFD) analyzes were carried out with the
help of discrete phase model (DPM) using the k-epsilon turbulence model in 40 different
cases of circular and square cross-section venturi type scrubbers used to reduce sulfur
emissions. Square and circular cross-section venturi type washers with identical hydraulic
diameters were compared and examined in terms of efficiency, pressure loss and speed.
The pressure drop in circular section scrubbers is higher than in square section scrubbers.
The efficiency of the same square and circular cross-section scrubbers was compared by
calculating the venturi scrubber efficiency using the dpm method. It was calculated that
the efficiency of the square section washer was higher than that of the circular section
washer at the same air speed and water flow rate.
As air speed increases at the same water flow rate, efficiency increases. It has also been
shown that increasing the water flow rate sent through the nozzles reduces efficiency.