Yelpaze hüzmeli hidrolik nozullarda gövde tasarımı, orifis şekli ve sprey basıncının jet akışına etkisi
Body design, orifice shape and the effect of spray pressure on jet flow in fan jet nozzles
Yazar: YUNUS DİLBER
Danışman: PROF. DR. BAHADIR SAYINCI ; DOÇ. DR. GÖKHAN ARSLAN
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Akış modellemeleri = Flow modellings

Özet:
Hidrolik nozullarda jet akışı, sıvı akışkanın basınç etkisi altında atmosfer ortamına hızla geçiş yapan akış olarak tanımlanabilmektedir. Jet akışı mühendislik uygulamaları ve günlük uygulamalarda yaygın olarak kullanılması sebebiyle mühendislik açısından ayrıca araştırılması gereken bir konu olmuştur. Hidrolik basınç ünitesi veya basınçlı bir hava tankıyla püskürtmeyi gerçekleştiren sistemler tarımsal ve endüstriyel üretim başta olmak üzere gıda, iklimlendirme,
otomotiv ve farmakoloji alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Püskürtme sistemlerinde üretilen damlacıkların pülverizasyon karakteristikleri nozul veya püskürtme memesi olarak adlandırılan püskürtücülerin tasarım özelliklerine ve seçilen işletme parametrelerine bağlı olarak değişmektedir. Bir nozulun damla spektrumunu etkileyen en önemli tasarım özellikleri meme orifis geometrisi, orifis alanı, meme gövde yapısı ve püskürtme açısı için meme üzerinde çıkış orifisine ait şekilsel formlardır. Bu çalışmada; standart ve düşük sürüklenme potansiyelli iki farklı hidrolik nozulun çıkış
orifisindeki geometrik farklılıkların (elipsoidal ve dikdörtgen), işletme basıncının (3 bar, 6 bar ve 9 bar) ve orifis büyüklüğünün akış ekseni doğrultusunda oluşan basınç düşümüne, akış hızına ve türbülans kinetik enerji değişimine olan etkileri incelenmiştir. İşletme basıncı arttıkça daha yüksek basınç düşümü gerçekleşmiştir. Düşük sürüklenme potansiyelli nozullarda basıncın düşme oranı standart olanlara göre daha fazla bulunmuştur. En büyük akış hızı büyük orifisli nozullarda görülmüştür. Düşük sürüklenme potansiyelli nozullar için akış ekseninin başlangıcında belirlenen türbülans kinetik enerji değeri yüksek bulunmuş ve nozul çıkışına doğru azalmıştır. Buna karşın standart tip nozullarda türbülans kinetik enerji değerinin orifis çıkışına doğru artma eğiliminde olduğu belirlenmiştir. Orifis geometrisindeki değişimin akış parametrelerine belirgin bir etkisi olmamıştır.

Abstract:
Jet flow in hydraulic nozzles can be defined as the flow that rapidly transitions to the atmosphere environment under the pressure of the liquid fluid. Jet flow has been a subject to be investigated further in terms of engineering because it is widely used in engineering applications and daily applications. Systems that perform spraying with a hydraulic pressure
unit or a compressed air tank are widely used in agricultural and industrial production, especially in food, air conditioning, automotive and pharmacology fields. In this study, the effects of geometric differences (ellipsoidal and rectangular), operating pressure (3 bar, 6 bar and 9 bar) and orifice size in the outlet orifice of two different hydraulic nozzles with standard and low drift potential on the pressure drop, flow rate and turbulent kinetic energy change in the direction of the flow axis examined. As the operating pressure increased, higher pressure drop occurred. The pressure drop rate was found to be higher in low drift potential nozzles than standard ones. The greatest flow rate was observed in nozzles with large orifices. For the nozzles with low drift potential, the turbulent kinetic energy value
determined at the beginning of the flow axis was found to be high and decreased towards the nozzle outlet. On the other hand, it has been determined that the turbulence kinetic energy value tends to increase towards the orifice outlet in standard type nozzles. The change in orifice geometry did not have a significant effect on the flow parameters.