Damla Sulama Sistemlerinde Kullanılan Hidrosiklon Filtrelerde Basınç Kaybı ve Ayırma Etkinliğinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) Yöntemi ile Belirlenmesi

Özet

Bu çalışmada, damla sulama sistemlerinde kullanılan hidrosiklon filtre içindeki toplam basınç kaybı ve partikül hareketine bağlı ayırma etkinliği değerlerinin, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemiyle ortaya konulması amaçlanmıştır. Bu amaçla, E.Ü. Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü’ndeki Pompa Deneme ve Araştırma Laboratuvarında basınç (yük) kayıp denemeleri temiz su kullanılarak gerçekleştirilmiş olan 2″, 2½″, 3″ ve 4″ giriş ve çıkış çapına sahip toplam 8 adet hidrosiklon filtre kullanılmıştır. Laboratuvar denemelerinde kullanılan her bir filtrenin tüm boyutları dikkate alınarak katı modelleri oluşturulmuş ve farklı sınır koşulları için RNG k-ε Model, Realizable k-ε Model ve Reynolds Gerilme Modeli (RSM) türbülans modelleri dikkate alınarak akış analizleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı ANSYS Fluent 16.2 yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Analizler sonunda, farklı debi değerlerinde ölçülen basınç kayıp değerlerini genel olarak en iyi tahminleyen model, Reynolds Gerilme Modeli (RSM) olmuştur. Bu model ile ayırma etkinliği değerlerine ilişkin simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiş ve yeni dizayn edilen bir hidrosiklon filtrede simülasyon çalışmaları ile partikül ayırma etkinliğinin belirli bir doğrulukla ortaya konulabileceği sonucuna ulaşılmıştır.