Artan enerji fiyatları ve küresel ısınmanın çevreye etkileri taşımacılık sektöründe farklı yollar aranmasına sebep olmaktadır. Taşımacılık amacıyla kullanılan yeni bir yöntem olan hidrolik kapsül boru hatları (HKB) taşıyıcı sıvının akış enerjisinden yararlanarak malzeme taşınması sağlamaktadır. HKB hattına belirli konsantrasyonlarda verilen kapsüllerin düzenli akışı ile malzeme nakli sağlanmaktadır. HKB hatlarının tasarımında kullanılacak pompa kapasitelerinin belirlenme aşamasında farklı kapsül konsantrasyonlarında ve taşıyıcı sıvı akış hızlarında basınç kayıpların bilinmesi gerekmektedir. Bunun için kapsül konsantrasyonu, akış hızı ve çap oranı değerleri verildiğinde meydana gelen basınç düşüşlerini ve buna bağlı pompa gücünü seçmemize yarayan gerçekçi bir korelasyona ihtiyaç vardır. Bu amaçla, deneysel veriler temel alınarak kapsül trenine ait nümerik akış analizi ve basınç düşüşü ilişkisi oluşturulmaya çalışılmıştır. Bu çalışmada kapsül çap oranı 0.8, kapsül yoğunluğu taşıyıcı sıvı yoğunluğuna eşit, 20000-150000 Re sayısı aralığında, %3,53- %11,41 konsantrasyonlarda çalışılmıştır. Basınç düşüşlerinin belirlenmesinde nümerik analiz sonuçları ile deneysel sonuçların %5-%10 konsantrasyonlarda uyum içinde olduğu görülmüştür. %5 kapsül konsantrasyonunda nümerik ve deneysel basınç düşüşleri arasındaki sapma ortalama %11,37 dir. Kapsül konsantrasyonu arttıkça, oluşturulan model ile deney sonuçları arasında sapma miktarı artmıştır. Nümerik çalışma ve deneysel çalışmada kapsül davranışlarının yapısı benzer olup konsantrasyon ve su hızı arttıkça basınç düşüşleri de artmıştır. Çalışma sonuçları literatürde yer alan benzer nümerik çalışmalar ile de karşılaştırılmış ve uyum içinde olduğu tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Küresel Kapsül, Basınç Düşüşü, Hidrolik, Boru Hattı, Nümerik Analiz
|
