Duman filtreleme sistemi tasarımı ile farklı tip motor seçimi ve kanat tasarımına göre akışın nümerik analizi
The numerical analysis of system flow based on different types of motor selection and wing design with the help of fume filtration system design
Yazar: ŞÜKRÜ ŞENTÜRK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM AYDIN
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Kaynak; karşılaşılan problemlere, günümüz teknolojisiyle pratik cevap verebilen ve sürekli gelişime açık olmasından dolayı en çok tercih edilen imalat yöntemlerinden biri olmuştur. Bu yöntemin tercih edilme sebeplerinin başında ekonomik olması ve sarf malzemelerinin kolay bulunabilir olması gelmektedir.  Ancak bu avantajlarının yanı sıra kaynakçının sağlığını etkileyecek dezavantajları da bulunmaktadır. Kaynaktan yayılan kızılötesi ışınlar, kıvılcımlar, erimiş metal sıçraması, kaynak dumanı ve kaynak çeşitlerine göre değişkenlik gösteren zararlı gazlar gibi pek çok risk faktörünü taşımaktadır. Bu çalışmada, kaynak dumanını lokal olarak yerinde bertaraf eden kaynak dumanı filtreleme sistemi tasarlanmış ve kaynak yapılan ortamda lokal olarak emiş sağlayan bu cihaz hem kaynakçının sağlığını hem de iş ortamını güvenli hale getirmeye yönelik bir koruma sistemi oluşturulmuştur. Sistem içerisindeki alev tutucu filtre, elyaf filtre, ana filtre ve karbon filtre ile kaynak dumanı filtrelenerek, zararlarından ayrıştırılmış ve ortama temiz hava desteği sağlanmıştır.

Çalışmanın konstrüksiyon yapısı SOLIDWORKS (CAD) programı ile tasarlanmıştır. Nümerik analizi ise ANSYS Fluent programı ile 2 boyutlu olarak modellenmiştir. Tasarımda yer alan pervanenin kanat sayısı 5 ve 8 olarak iki tip modellenmiş olup, 3 farklı açıda (40°, 50°, 60°) montajlanarak analizleri yapımıştır. Farklı tipte motor devirleri ile konstrüksiyona uygun en optimal kanat yapısı bulunmuştur.


Anahtar Kelimeler: Duman Filtreleme Sistemleri, Kaynak Dumanı, İSG, Fan, Kanat, CFD.

Abstract:
Welding is one of the most preferred manufacturing methods because of being open to continuous development and responding the problems encountered with today's technology. The reason why this method is commonly preferred is that it is quite economical and the consumables are easily obtainable. Besides these advantages, there are several disadvantages that affect the health of the welder. The main health risks result from spreading infrared rays, sparks, molten metal splashes, welding fume and harmful gases during the welding time. In this study, a welding fume filtration system will be designed that eliminates the füme locally. This system which provides local suction in the welding environment is a protection system for making the welder healthier and keeping the work environment safer. The welding fume will be filtered by the flame arrestor, fiber and carbon filter in the system. With the help of this system, the weld will be filtered from its harmful particles and fresh air is provided to the working environment.

The construction structure of the study was designed with SOLIDWORKS (CAD) program. Numerical analysis was modeled in 2D by using ANSYS Fluent Program. The propeller was designed as a 5 and 8 wings and assembled in 3 different angels (40°, 50°, 60°). Its analysis was done according to these criteria. With the different motor speeds, the most optimal wing structure was found suitable for the construction.


Keywords: Fume Filtration Systems, Welding Fume, Fan, Occupational Health and Safety, Wing, CFD.