İğne vanalarda vana karakteristiğinin incelenmesi ve kavitasyon önleyici yöntem geliştirilmesi
Investigation of valve characteristics in needle valves and development of a cavitation prevention method
- Tez No: 1024796
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜRKAN ALTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İğne vanaların kullanım maksadı, boru hattındaki debi ve basıncı kontrol etmektir. Bu tez çalışmasında iğne vanaların tasarım ve numerik analiz yöntemleri karşılaştırmalı olarak ortaya konmuştur. DN150 iğne vanasına ait iki farklı geometri kullanılmıştır. Bunlardan birisi iğne içi açık (İİA), diğeri ise iğne içi kapalı (İİK) olduğu geometrilerdir. Numerik analiz ile laboratuvar test sonuçları karşılaştırıldığında, gerçeğe en yakın geometrinin İİA olduğu görülmektedir. Bu geometriye uygun en ideal ağ yapısının, çalışma içerisinde incelenen Bölgesel İİA Ağ Yapısı olduğu belirlenmiştir. Laboratuvar testlerinde elde edilen Ortalama Akış Katsayısı (𝐾𝑣) 672 𝑚3/ℎ'dir. Bölgesel İİA Ağ Yapısında ise 𝐾𝑣 702,4 𝑚3/ℎ ile %4,52 daha fazladır. Böylelikle numerik analiz koşulları deney verileriyle doğrulanmıştır. Vana karakteristiğini tam olarak belirleyebilmek adına numerik analizlerde ve laboratuvar testlerinde kavitasyon önleyici yöntemler kullanılmamıştır. Ayrıca bu tez çalışmasında, Sabit Kanatlı Kılavuz Stator (SKKS) adı verilen kavitasyon önleyici bir ekipman geliştirilmiştir. Bu ekipman üzerinde NACA 6412 kanat profiline sahip kılavuz yüzeyleri bulunmaktadır. SKKS'nin amacı, kavitasyon kafesi ya da basınç kırıcı plaka gibi yüksek oranda bir enerji kaybına sebebiyet vermeden ve akış kapasitesini koruyarak santrifüj etkisi yaratmak ve akışkanı vana çıkışındaki borunun iç çeperine döndürerek ilerletmektir. Bu sayede hava baloncuklarının borunun merkezinde toplanarak patlaması ve dolayısıyla boruya ya da vanaya zarar verememeleri sağlanmıştır. SKKS'nin kullanıldığı İİA geometrinin numerik analiz sonucunda, SKKS'nin kullanılmadığına kıyasla Akış Katsayısı %2,05 azalırken Basınç Kayıp Katsayısı (ζ) %4,3 artmıştır.
Özet (Çeviri)
The primary function of needle valves is to regulate the flow rate and pressure within a pipeline. In this thesis, a comparative evaluation of design approaches and numerical analysis methods for needle valves is presented. Two different geometries of a DN150 needle valve were analyzed: one with an Open Needle Interior (ONI) and the other with a Closed Needle Interior (CNI). The comparison between numerical and experimental results demonstrated that the ONI geometry more accurately represents real flow behavior. Among the mesh configurations examined for this geometry, the Regional (ONI) Mesh Structure was identified as the most suitable. The average flow coefficient (Kv) obtained from laboratory testing was 672 m³/h, whereas the numerical analysis using the Regional (ONI) Mesh Structure yielded a Kv of 702,4 m³/h, indicating a %4,52 higher value. Thus, the numerical analysis conditions were validated with the experimental data. In order to accurately determine the valve characteristics, no cavitation prevention methods were employed during numerical analyses and laboratory tests. In addition, this thesis introduces a cavitation prevention equipment called the Fixed-Vane Guide Stator (FVGS). This equipment features guide surfaces based on the NACA 6412 airfoil profile. The primary purpose of the FVGS is to create a centrifugal effect without causing significant energy loss or reducing flow capacity, unlike traditional methods such as cavitation cages or pressure-breaking plates. It redirects the fluid along the inner wall of the downstream pipe, concentrating air bubbles toward the pipe's center where their collapse causes minimal structural damage. Numerical analysis results for the ONI geometry equipped with the FVGS showed a %2,05 decrease in the Flow Coefficient and a %4,3 increase in the Pressure Loss Coefficient (ζ) compared to the case without FVGS.
Benzer Tezler
- Numerical detection of cavitation in plunger valves
İğneli vanalarda kavitasyonun nümerik olarak tespit edilmesi
BEDİA AKBULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL
- Çekvalf, kelebek, sürgülü ve iğne tip endüstriyel kontrol vanalarının akış özelliklerinin karşılaştırmalı incelenmesi
Comparative investigation of flow characteristics of check-valve, butterfly, gate and plunger type industrial control valves
OSMAN NURİ TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ÖZGÖREN
- Kuru incirlerde küf florası ve aflatoksigenik küflerin saptanması
Başlık çevirisi yok
SİBEL BÜYÜKŞİRİN
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Meme kanseri tanısında“ince iğne aspirasyonu biyopsisi ile insizyonel biyopsi”sonuçlarının karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
AHMET ÜNAL İNCE