Davlumbazlarda gürültü iyileştirmeye yönelik salyangoz tasarımı ve optimizasyonu
Snail design and optimization for noise improvement in hoods
Yazar: MUSTAFA TÜRKER YILMAZER
Danışman: PROF. DR. MEHMET BURAK BİLGİN
Amasya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Davlumbaz veya aspiratörler, mutfaklarda pişirme kaynaklı oluşan havayı emerek dışarıya tahliye etmek veya havayı temizlemek için kullanılan cihazlardır. Bu cihazlar, mutfakta oluşan buhar, duman, yağ buharı, kokular ve diğer kirleticileri emerek ortam havasını daha temiz hale getirmeyi amaçlar. Bu cihazların yüksek çekiş gücüne sahip olması, etkili bir şekilde ortamdaki havayı emebilmeleri ve havanın dışarıya tahliye edilmesini sağlamaları için önemlidir. Ancak yüksek emiş gücü artmasına bağlı olarak gürültü seviyesinde de artış oluşmaktadır. Bu nedenle, salyangoz tasarımı, yüksek performansın yanı sıra düşük gürültü seviyelerini sağlamak için de optimize edilmelidir. Salyangoz tasarımı, davlumbaz veya aspiratörlerin performansı ve gürültü seviyesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olan bir faktördür. Salyangoz, cihazın içindeki ve ortamdaki havayı emerek dışarıya tahliye ederken hava akışını yönlendiren bir bileşendir. Tasarım değişikliği ile hava akışı düzenlenerek gürültü seviyesi azaltabilir. Optimize edilmiş bir tasarım, yüksek çekiş gücüyle birlikte daha düşük gürültü seviyeleri sağlayarak, kullanıcıların isteklerine yanıt verebilir. 
Radyal salyangozlarda gürültü seviyesini etkileyen parametrelerden birisi kıvrımlı dil yapısıdır. Kıvrımlı dil parametresi, salyangozun içyapısında yer alan ve hava akışını düzenleyen kıvrımlı bir yapıdır. Bu parametre, hava akışının yönlendirilmesi ve basınç oluşturulması için önemlidir. Çalışmada, kıvrımlı dil ile pervane arasındaki mesafe aynı kalacak şekilde 1 mm çap ölçüsünden başlanılarak 13 mm çap ölçüsüne kadar 2 mm artış olacak şekilde 7 farklı kıvrımlı dilin debi ve gürültü seviyesine etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmanın yapılabilmesi için radyal salyangozun dil kısmı kesilerek boşaltılmıştır. Üç boyutlu yazıcıdan çıkarılan parçalar bu salyangoz üzerine hava akışını bozmayacak şekilde monte edilerek 7 farklı test numunesi elde edilmiştir. Davlumbaz ve aspiratörde yağ tutuculuğu artırmak için farklı katmanlı filtre kullanımı bulunmaktadır. Katman sayısı arttıkça filtrenin yağ tutuculuğu artmaktadır. Yapılan 7 farklı numune için 3 katmanlı ve 5 katmanlı yağ filtresi kullanımı olacak şekilde testler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen test sonuçları incelendiğinde 9 mm çap ölçüsüne sahip kıvrımlı dil yapısında her iki filtrenin kullanımında da en yüksek çekiş gücü ve en düşük gürültü seviyesinin oluştuğu görülmüştür. 3 katmanlı yağ filtresi için dil çapı 1 mm'den 9 mm'ye değiştirildiğinde yaklaşık 15 m3'lük çekiş gücü artışı ve 1,5 dB'lik bir gürültü seviyesi azalması gerçekleştirilmiştir. 5 katmanlı yağ filtresi için dil çapı 1 mm'den 9 mm'ye değiştirildiğinde yaklaşık 18 m3'lük çekiş gücü artışı ve 1,9 dB'lik gürültü seviyesi azalması gerçekleştirilmiştir. Yapılan tasarım değişikliği ile radyal salyangoz optimizasyonu sağlanarak hem debi seviyesinde artış hem de gürültü seviyesinde azalma gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Hoods or extractor hoods are devices used in kitchens to absorb and evacuate the air from cooking sources or to clean the air. These devices aim to make the ambient air cleaner by absorbing the steam, smoke, oil mist, odors and other centers formed in the kitchen. It is important for these devices to have high traction, to effectively absorb the air in the environment and to provide the exhaust pipe of the air. However, due to the high suction power increase, the noise level also consists of the array. Therefore, the snail design must be optimized to provide low sound insulation as well as high performance. The snail design is a factor that has a significant impact on the performance and noise level of a hood or extractor hood. The snail is an influence that directs the air assessment while breathing inside the device and by absorbing the air in the environment. Review the noise level by arranging the air tank with the design change. An optimized design can better respond to users' expectations by providing lower sound levels with high traction.
One of the parameters affecting the noise level in radial snails is the curved tongue structure. The curved tongue parameter is a convoluted structure in the internal structure of the snail that regulates the air flow. This parameter is important for directing the air flow and creating pressure. In the study, the effect of 7 different curved tongues on the flow rate and noise level, starting from 1 mm diameter and increasing 2 mm up to 13 mm diameter, keeping the distance between the curved tongue and the propeller the same. In order to carry out the experimental study, the tongue part of the radial snail was cut and emptied. The parts removed from the 3D printer were mounted on this snail in a way that would not disrupt the air flow, and 7 different test samples were obtained. Different layered filters are used to increase oil retention in the hood and aspirator. As the number of layers increases, the oil retention of the filter increases. Tests were carried out using 3-layer and 5-layer oil filters for 7 different samples. When the test results obtained are examined, it is seen that the highest traction power and the lowest noise level occur in the use of both filters in the folded tongue structure with a diameter of 9 mm. For the 3-layer oil filter, changing the tongue diameter from 1 mm to 9 mm resulted in an increase in traction of about 15 m3 and a noise level reduction of 1.5 dB. For the 5-layer oil filter, changing the tongue diameter from 1 mm to 9 mm resulted in an increase in traction of approximately 18 m3 and a noise level reduction of 1.9 dB. With the design change, both an increase in the flow level and a decrease in the noise level were achieved by providing radial volute optimization.