Nozul geometrisinin aşındırıcı partikül çarpma hızına etkisinin erozyon aşınma deneyleri ile belirlenmesi
Determination of the effect of nozzle geometry on abrasive particle impact velocity by erosion wear tests
- Tez No: 1008954
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BAĞCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Katı partikül erozyonu, Solid particle erosion
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüksek hızla taşınan aşındırıcı partiküllerin yüzeylere çarpması sonucu meydana gelen ve birçok endüstriyel uygulamada ekipman ömrünü sınırlayan erozyon aşınması sektörel olarak birçok farklı alanda karşılığı olan önemli bir aşınma mekanizmasıdır. Bu aşınma mekanizmasına etki eden değişkenliğe sahip farklı parametreler ayrıntılı biçimde incelenmiş olsa da nozul geometrisinin partikül çarpma hızı ve buna bağlı erozyon davranışı üzerindeki etkisinin deneysel olarak araştırıldığı çalışmalar sınırlı sayıda kalmıştır. Bu tez çalışmasında da özellikle nozul geometrisinin aşındırıcı partikül çarpma hızına ve erozyon aşınmasına etkisini incelemek amacıyla katı partikül erozyon aşınması test cihazı güncelleme çalışmaları yürütülerek deneysel tutarlılığın artırılmasının önceliklendirildiği tasarım ve üretim işlemleri gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla üç eksende hareket kabiliyetine sahip, elektronik izleme ve kontrol altyapısı ile donatılmış, uluslararası standartlara uyumlu bir erozyon test cihazına geçiş sürecinin geliştirilmiş olması kritik öneme sahiptir. Ayrıca tasarlanan sistemin, nozul geometrisi ile partikül hızı arasındaki değişimlere bağlı olarak erozyon aşınması çıktılarının güvenilir ve tekrarlanabilir biçimde incelenmesine olanak sağlaması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, farklı çıkış çaplarına sahip (Ø3,2 mm, Ø4,8 mm, Ø6,4 mm ve Ø8,5 mm) nozulların imalatları yaptırılarak aşındırıcı olarak 300–425 µm boyut aralığında alüminyum oksit (Al₂O₃) partiküller tercih edilmiş olup partiküllerin taşınmasında akışkan olarak hava kullanılması planlanmıştır. Partikül hareketlerinin incelenmesinde debi değişimlerine bağlı olarak aşındırıcı hızlarının belirlenmesinde çift disk yönteminin deney düzeneğine entegre edilmesi ile ölçüm altyapısı tez faaliyetleri ile geliştirilmiştir. Deneylerde ulaşım sektörü önceliğinde EN 10025-2 standardında tanımlanan S355J2+N yapısal çelik malzemesinin kullanımı sağlanarak mikroyapı karşılaştırmaları ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Erosion wear, caused by the impact of high-speed abrasive particles on surfaces, is a significant wear mechanism with numerous applications across various sectors, limiting equipment life in many industrial settings. While the various parameters affecting this wear mechanism have been studied in detail, studies experimentally investigating the effect of nozzle geometry on particle impact velocity and related erosion behavior remain limited. This thesis focuses on updating a solid particle erosion wear testing device to investigate the effect of nozzle geometry on abrasive particle impact velocity and erosion wear. Design and manufacturing processes prioritizing increased experimental consistency were implemented. Therefore, the development of a transition process to an erosion testing device with three-axis movement capability, equipped with electronic monitoring and control infrastructure, and compliant with international standards is of critical importance. Furthermore, the designed system aims to enable reliable and repeatable analysis of erosion wear outputs based on variations between nozzle geometry and particle velocity. In this study, nozzles with different outlet diameters (Ø3.2 mm, Ø4.8 mm, Ø6.4 mm, and Ø8.5 mm) were manufactured, and aluminum oxide (Al₂O₃) particles with a size range of 300–425 µm were chosen as abrasives. Air was planned to be used as the fluid for particle transport. In the investigation of particle movement, the measurement infrastructure was developed through the thesis activities by integrating the double-disk method into the experimental setup to determine abrasive velocities depending on flow rate variations. In the experiments, microstructure comparisons were made using S355J2+N structural steel material, defined in the EN 10025-2 standard, primarily for the transportation sector.
Benzer Tezler
- Nano-partiküllerin sıvı içinde dispersiyonu, de-aglomerasyonu ve ısıl iletkenlik değerlerinin belirlenmesi
Dispersion and de-agglomeration of nano-particles in aqueous solution and measurement of thermal conductivity values
MUHAMMED AZAD EMİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEBNEM TAVMAN
- Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) kullanılarak FDA nozul geometrisinin incelenmesi
Investigation of FDA breast geometry using computationalfluid dynamics (CFD)
SEDA KÖK KOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MESUDE AVCI
- 2'nci kademe LOX/RP-1 sıvı yakıtlı roket motoru kısaltılmış nozul geometrisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of LOX/RP-1 liquid fuel rocket engine shortened nozzle theory
MELİH SENCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiKarabük ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN GEDİK
- Gaz atomizasyonu ile metal tozu üretiminde, nozul geometrisinin toz boyutuna etkisinin araştırılması
Investigation of nozzle geometry on the particle size for powder production by gas atomisation
EMİN SONER YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiDumlupınar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RAHMİ ÜNAL
- Dolaşımlı akışkan yataklı kazanlar için dağıtıcı plaka-nozül sisteminin modellenmesi
Modeling of distributor plate-nozzle system for circulating fluidized bed boilers
MUSTAFA METİN ÇAM
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK ÇELİK