Akademik Veri Yönetim Sistemi
II-International Conference on Global Practice of Multidisciplinary Scientific Studies, Batumi, Gürcistan, 26 - 28 Temmuz 2022, ss.746-753
Birbirine karışmayan aynı fazdaki akışkanların ayrıştırılması mühendislikte sıkça karşılaşılan
zorluklardan biridir. Özellikle hareketli parçası olan makinaların yağlama ve soğutma gibi
temel ihtiyaçları gereğiyle bu tipteki karışım akışları ile çokça karşılaşılmaktadır. Çok bileşenli
karışım akışlarının ayrıştırılmasında iki temel özellikten faydalanılır. Bunlar; akışkanın
yoğunluğu ve viskozitesidir. Yoğunluk farkı ve viskozite farkı ile akışkan ayrıştırılması
uygulamalarına literatürde rastlanmaktadır. Gerek yerçekimi kuvveti, gerekse merkezkaç
kuvvetlerinin tetiklediği akışlarda, bileşen akışkanların ayrıştırılması yoğunluk farkı ile
katmanlı bir hacmin elde edilmesi ve sonrasında bu katmanların mekanik olarak ayrılması
prensibine dayanmaktadır. Durgun ya da çok düşük hızlarda (low Reynolds) hareketin oluştuğu
yerde yoğunluk farkı kullanılarak akışkanların ayrıştırılması anlamlı iken, akış hızının arttığı
ve buna paralel türbülanslı durumlarda viskozitenin de akış davranışında etkin hale geldiği
durumlarda viskozite farkından da yararlanılabileceği düşünülmektedir. Hidrolik hatlarda farklı
bileşenlere sahip akışların karıştırılması için kullanılan statik mikser uygulamaları ile
bileşenlerin düzgün bir şekilde karıştırılması sağlanmaktadır. Bu uygulamada herhangi bir
hareketli makina parçası kullanılmadan akışın üzerindeki momentumdan faydalanarak
karıştırma işlemi sağlanır. Bu uygulamalar gerek karıştırma işleminin tamamının
sağlanmasında gerekse asıl karıştırma sürecinin veriminin artırılması için kullanılabilmektedir.
Aynı fikirle çok bileşenli akışlarda bileşenlerin ayrıştırılması işlemi için statik bir ayrıştırıcı
kullanılabileceği, bu ayrıştırıcının istersek tüm ayrışma işleminin tamamlanması için istersek
de konvansiyonel ayrıştırıcılardan önce ayrıştırma veriminin artırılması için tercih edilebileceği
düşünülmektedir. Statik bir ayrıştırma aracının geliştirilmesi için araç üzerindeki
parametrelerin ayrıştırmaya olan etkisinin araştırılması gerekmektedir. Bir akış olayının
incelenmesi için literatürde en sık kullanılan uygulama sayısal model ile araştırma yapılmasıdır.
Bu çalışmada çok bileşenli akışların statik metotla ayrılmasını sağlayacak bir kanal yapısının
geometrik ve bileşen fraksiyonu parametrelerinin etkileri hesaplamalı akışkanlar dinamiği
uygulamaları kullanılarak sayısal model üzerinde incelenmiştir.