Küresel olmayan malzemelerin akışkanlaşma sırasındaki davranışlarının incelenmesi
Özet
Akışkan yatakların genişlemesi sırasındaki hız-gözeneklilik ilişkileri üzerine önerilen pek çok denklem mevcuttur. Bununla birlikte bu denklemlerin tamamına yakını sadece küresel malzemelere uygulanabilir nitelikte olup küresel olmayan tanecikler için önerilen az sayıda modelin büyük çoğunluğu da ampiriktir ve şekil faktörü etkisini açık bir şekilde ortaya koymamaktadırlar. Ayrıca küresel olmayan tanecikler için geçerli genişleme modellerinin doğrulukları sistematik bir şekilde değerlendirilmemiş ve karşılaştırılmamıştır. Bu çalışmada küresel olmayan malzemeler ile ilgili akışkanlaşma deneyleri yürütülmüştür. Bu amaçla 10 farklı kum, 7 farklı perlit ve 11 farklı kırılarak oluşturulmuş cam fraksiyonu hazırlanmış, malzemelerin şeklinin akışkanlaşma sırasındaki davranışları üzerine etkisini belirlemek amacıyla sabit yatak yük kayıpları ve Ergun denklemi kullanılarak elde edilen küresellik katsayıları tespit edilmiştir. Bu şekilde her malzeme için ayrı ayrı hesaplanan küresellik parametresi akışkanlaşma çalışmalarının modellenmesinde oldukça iyi neticeler vermiştir. Çalışılan malzemelerin küresellik katsayıları kum, perlit, tek seferde kırılarak oluşturulmuş kırık cam ve tekrarlı kırma suretiyle oluşturulmuş kırık cam fraksiyonları için sırasıyla yaklaşık 0.74, 0.66, 0.42 ve 0.55 olarak bulunmuştur. Literatürde sıklıkla atıf alan küresel olmayan malzemelerin akışkanlaşma sırasındaki hız-gözeneklilik ilişkisini veren Dharmarajah-Cleasby (1986) denklemi bu çalışmada elde edilen deneysel veriler kullanılarak irdelenmiş ve küresel ve küresel olmayan malzemelerin genişlemiş yatak yükseklikleri ve gözenekliliklerinin tahmininde kullanılacak alternatif yeni bir denklem ile karşılaştırılmıştır. Geliştirilen yeni modelin Dharmarajah-Cleasby (1986) denklemine göre çok daha tutarlı sonuçlar verdiği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Filtre geri yıkama hidroliği, akışkanlaşma, fitre malzemesi, küresellik.
Tam Metin: PDF