Pnömatik pülverizatörler için radyal bir kompresörün tasarımı, simülasyonu, prototip imali ve performans analizi

Design, simulation, prototype construction and performance analyze of a radial compressor for pneumatic sprayer

Özet

Bu çalışmada; tarımsal ilaçlamada kullanılan radyal fanlı pnömatik bir sırt pülverizatörü için, düşük basınçlı radyal bir kompresörün tasarımı, simülasyonu, prototip imali ve performans testleri yapılmıştır. Tasarım çalışmalarından sonra prototip elemanların modelleri yapılıp kalıplanarak alüminyum alaşımından dökülmüş ve talaşlı üretim işlemine tabi tutularak imalat ve montaj işlemleri tamamlanmıştır. Bunu takiben prototip pülverizatör kompresörünün performans testleri gerçekleştirilmiştir. Performans testleri ile ilgili olarak salyangoz çıkışında rotor hızına bağlı hava hızı, sıcaklığı ve basıncı, püskürtme borusundan itibaren değişik yatay mesafelerdeki hava jet hızları ölçülmüş ve enerji tüketimi testleri yapılmıştır. Deneysel bulguların analizinden; kompresör tasarımındaki teorik sonuçlar ile deneysel sonuçların uyum içinde olduğu görülmüş ve prototip kompresörün 2980 l/min, 4722 l/min ve 5835 l/min rotor hızlarında sırasıyla %36, %34 ve %28 efektif verim ile çalıştığı ve radyal fanlardan daha verimli olduğu saptanmıştır. Bu nedenle, pülverizatörlerde radyal kompresörün radyal fan yerine kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract

In this study; a radial compressor with low pressure was designed for an agricultural sprayer. A prototype compressor was constructed and simulated and experiments were conducted. After the design stage, models for prototype components were made of aluminum alloy. The construction process was completed with a turning table procedure. Performance tests of blowing units of prototype sprayer with compressor were accomplished. Air velocity, temperature and pressure at the volute were measured in relation with the performance tests. Air velocity at various horizontal distances from the air jet exit were also measured and energy consumption tests were done. This study showed that experimental results were in well agreement with the theoretical results of compressor design. Mechanical efficiencies of the constructed compressor were determined to be 36%, 34% and 28% at impeller speeds of 2980 rpm, 4722 rpm, and 5835 rpm, respectively. Therefore, it was shown that the costructed radial compressor was more efficient than the radial fan. In conclusion, It was suggested that the radial compressor could be used instead of radial fans in pneumatic sprayers.