Computational analysis of cyclonic separation
Siklonik ayirmanın numerik analizi
- Tez No: 371790
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ECDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Siklonik ayırma, vorteks kullanılarak bir akıskandaki parcacıklardan kurtulma yontemidir. Bu ayırma yontemi, bir gaz akısındaki parcacıkları veya ince sıvı parcacıkları ayırmak icin kullanılabilir, ama gaz tipi siklonlar ozellikle dogal gaz boru hatlarındaki katı parcacıkları veya egzozlardaki tozları ayırmak icin kullanılır. Bu sabit cihaz, bir akıstaki herhangi bir parcacıgı ayırmak icin merkezka kuvvetini kullanmaktadır. Temizlenen gazın siklondan cıktıgı yone gore iki temel tip hava siklonu vardır; duz ve ters akıslı siklonlar. Duz siklonlarda, kirli hava silindirik kısmın bir ucundan girer ve uobur ucundan cıkar; bu tip siklonların endustride kullanımı sınırlıdır. Ters akıslı siklonlar, endustride en sık kullanılanlardır. Gaz girisi en tepeye yakın bir yerdeki teget bir giris boyunca olur ve eksenel olarak azalan bir gaz spiralinin ve merkezkac kuvvet alanının gelen taneciklerin eksen boyunca yogunlasmasına ve ayırıcının ic duvarlarına duzenli bicimde dusmesine neden olur. Ayrılmıs parcacıklar alt cıkı¸stan cıkarken temiz parcacıklar yon degistirerek ust taraftan cıkar. Siklonlar bazen baska turlu filtrelerden daha verimsiz olabilir. Yine de diger toz ve nem toplayıcılarına gore daha yuksek maliyetlere mal olur ama daha basit sekilde imal edilebilirler ve yuksek sıcaklık ve basınclarda daha dusuk enerji ile calısırlar. Onceki calısmaların bir cogu tek bir giris kullanmaktadır ama bu calı smada iki slot tipli siklon ayırıcı kullanılmaktadır, ve laminer ve turbulans akis icin onceki calısmalarla karsılastırılmaktadır. Bu tip siklonlar endustride, ozellikle yuksek hız ve basınc sartları icin oldukca uygundur. Bu calısmada, siklon ayırma icin Muschelknautz metot formulasyonuna (MM) dayanan bir matematiksel model geli stirilmi¸stir ve COMSOL programı ile hesaplamalı akı skanlar dinamigi (CFD) analizi yapılmıstır.
Özet (Çeviri)
Cyclonic separation is a method to remove particles from a fluid flow using a vortex for separation. This method of separation can be used to separate fine droplets of liquid or particles from a gas flow. This device is a kind of stationary mechanical device that uses centrifugal force to separate any kind of particles from a fluid stream. There are two fundamental types of air cyclones according to the direction in which the cleaned gas leaves the cyclone. The reverse flow cyclone is one of them and it is actually the most frequently used type in industry. While the clean gas leaves from upper lid, separated particles can exit through a bottom apex. Cyclones have simple manufacturing, low energy requirements, capability to work at high pressures and temperatures. In spite of the simplicity in manufacturing and operation, the mathematical formulations used for anticipating the separation efficiency are very complicated. In contrast to most of the previous studies which use a single input, in this study two slot type cyclone separators are considered and compared together, for both laminar and turbulent flows. In this research, mathematical modeling of cyclonic separation is based on Muschelknautz Method formulation (MM) and the computational fluid dynamics (CFD) analysis is performed using the COMSOL Multi-Physics program. Some of the well-known models such as Muschelknautz D type, Swift High Efficiency, Stairmand High Efficiency and Lapple General Purpose with single and double inputs are analyzed and compared. A model with different input sizes with single and double inputs is introduced and parameterized in terms of pressure drop profile, velocity magnitude, number of particles that each cyclone can separate, separation efficiency and stream lines in laminar and turbulent streams. The particle tracing module of COMSOL is used for that purpose.
Benzer Tezler
- Toz torbasız elektrik süpürgelerinde toz dağılımının sayısal modellenmesi ve toz haznesinin toz toplama veriminin belirlenmesi
Numerical modeling of dust particle trajectories in a cyclonic vacuum cleaner and determination of dust collection efficiency
BARIŞ KALE
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Venturi esaslı pnömatik hububat taşıma sisteminde performans incelenmesi
Performance analysis of pneumatic grain transport system based on venturi principle
İREM KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHAN ÇUHADAROĞLU
- Lineer dizilmiş türbomakina kanatları arasındaki ikincil akışların sabit referans düzleminde sayısal olarak incelenmesi
Computational analysis of secondary flows in linear turbomachinery cascade with stationary reference frame model
SELÇUK ATAŞ
Doktora
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Computational analysis of heat transfer enhancement in tubes using capsule dimpled surfaces and AL2O3-water nanofluid
Boru yüzeyindeki kapsül tipi kabartmanın ve AL2O3-su nano akışkanın ısı transferine etkisinin sayısal analizi
MAHMOUD AWNI A. HAJ IBRAHIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EKİN ÖZGİRGİN YAPICI
PROF. HAŞMET TÜRKOĞLU
- Farklı geometrilere sahip nozulların akış parametrelerinin sayısal analizi
Computational analysis of flow characteristics of nozzles with different geometries
MERT SON
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜNYAMİN DEMİR