Bu çalýþmada nipel redüksiyonlardaki farklý geçiþ açýlarý ve açý baþlangýç ile bitiþ kenarlarýna yapýlan radyuslarýn basýnç düþümü üzerindeki etkileri sayýsal olarak incelenmiþtir. Borulama sistemlerinde sýklýkla kullanýlan nipel redüksiyonlarda, ani daralma veya geniþleme halinde akýþ ayrýlmasý meydana gelmektedir. Bundan dolayý ayrýlma ve yeniden tutunma noktasýnda vorteksler, akýþ ayrýlmalarý, ikincil akýþlar, türbülans oluþmakta ve basýnç kayýplarýnýn artmasýna sebebiyet vermektedir. Oluþan kayýplar nedeniyle ihtiyaç duyulan pompa veya fan gücü yetersiz kalmaktadýr. Basýnç kayýplarý faydalý enerjinin kaybý olduðundan nipel redüksiyonlarýn tasarýmýnýn iyileþtirilerek kayýplarýn en aza indirilmesi büyük önem arz etmektedir. Yapýlan sayýsal çalýþmada kullanýlan DN50-DN25(BSP2”-BSP1”) nipel redüksiyonda 80° ile 160° arasýnda dokuz farklý geçiþ açýsý incelenmiþ olup bu açýlarýn baþlangýç ve bitiþ kenarlarýna yapýlan radyuslarýn basýnç düþümü üzerindeki etkileri araþtýrýlmýþtýr. Numerik analizde akýþkan olarak ISO VG 32 hidrolik yað kullanýlarak Reynold sayýsý 7183 olarak hesaplanmýþtýr. Türbülanslý akýþý simüle etmek için k- ε türbülans modeli tercih edilmiþtir. Ayrýca ISO 4144 standardýna göre tasarlanan AISI 316 paslanmaz çelik nipel redüksiyonlarýn farklý geçiþ açýsýna karþýlýk gelen uzunluklarý içinde maliyet çalýþmasý yapýlmýþtýr. Yapýlan incelemeler sonucunda nipel redüksiyonlarda geçiþ açýsýnýn azalmasýyla basýnç düþümü miktarý azalmaktadýr. Ancak geçiþ açýsý ile beraber et kalýnlýðý da azalacaðýndan nipel redüksiyon uzunluðunun artýrýlmasý gerekmektedir. Bu da hammadde maliyetlerinde büyük artýþa sebep olmaktadýr. Bunun yerine ani daralma gerçekleþen nipel redüksiyonlarda, açý bitiþ kenarýna radyus yapýldýðýnda basýnç düþümünün önemli miktarda azaldýðý, açý baþlangýç kenarýna radyus yapýldýðýnda ise basýnç düþümüne pek bir etkisinin olmadýðý analiz edilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Nipel Redüksiyon, Basýnç Düþümü, Numerik Analiz, Yerel Kayýplar
|