Borularda akış bir çok mühendislik alanında kulanılmaktadır ve katmanlı akış (laminar akış), türbülanslı akış ve geçişli akış olarak üçe ayrılır. Bu çalışmada, üç boyutlu türbülanslı akışın dairesel kesitli dirseklerde sayısal olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Asıl amaç, keskin boru dirsekleri ve yuvarlak boru dirsek modelleri arasındaki temel farklılıkları görmek ve ileriki çalışmalar için referans olarak kullanılabilecek sonuçları sunmaktır. Bir boru sistemi tasarlanırken basınç kaybı göz önünde bulundurulması gereken en önemli parametrelerden birisidir. Bu çalışmanın diğer bir amacı ise, basınç kaybını en aza indiren modeli tespit etmektir. Dairesel kesitli dirsek, 0,15m ve 0,125m yarıçapına sahiptir ve her iki dirseğin çıkış uzunlukları, giriş uzunlukları 2m'dir. Eğrilik yarıçapı sırasıyla 0,125m ile 0,75m arasındadır. Türbülans modeli olarak RNG (renormalizasyon grubu) k-epsilon modeli uygulanmıştır. Bu modelin neden kullanıldığı detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Dirsek kayıpları da akış hızı ve eğilme yarıçapının bu kayıplara etkisi ile beraber araştırılmıştır. Ayrıca, sayısal sonuçlardan elde edilen basınç konturları, türbülans konturları, hız konturları, hız akış çizgisi ve hız vektörleri, boru çapı, bükülme çapı oranı ve akış hızı dikkate alınarak birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Buna ek olarak, tüm durumların dirseklerinden dolayı oluşan basınç kayıpları, boruların giriş basınçları, boru boyunca oluşan basınçlar tablo haline getirilmiş ve grafiklendirilmiştir. Sonuçlara göre, dirseklerde bükülme yarıçapı kullanılarak önemli miktarlarda kayıplar önlenmiş ve bükülme çapı oranı 5 olana kadar kayıplar azalmış, ancak bundan sonra fazla bir azalma gözlenmemiştir.
Anahtar Kelimeler: Borularda Basınç Kayıpları, Boru Dirsekleri, Borularda Akış
|
