Spreyleme yöntemi ile yıkama işleminde mekanik etkinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi

Abstract

Yıkama prosesi, yüzey üzerinde kalan kirlerin su ve deterjan yardımıyla yüzeyden uzaklaştırılması işlemidir. Yüzeyden kir çıkarma performansını etkileyen temel faktörler mekanik etki, kimyasal etki, su sıcaklığı ve yıkama süresidir. Gerçekleştirilen bu tez çalışmasında yıkama işleminde kir çıkarma performansını etkileyen bu faktörlerin literatür araştırması gerçekleştirilmiş olup, mekanik etki deneysel ve teorik olarak incelenmiştir.Çalışma kapsamında kurulan su jeti deney düzeneğinde, nozul sisteminden çıkacak suyun etki yüzeyinde oluşturacağı su jeti kuvvetinin; debi, etki yüzeyi ile nozul arasındaki mesafe, etki yüzeyi açısı ve nozul çıkış kesit alanına bağlı olarak değişimi incelenmiştir. Deneylerde ölçülen kuvvetler 0.09 ve 0.49 N aralığında değişmektedir. Aynı çıkış kesit alanına sahip nozulda debi arttıkça, suyun yüzeyde oluşturacağı jet kuvveti artmaktadır. Nozul çıkış kesit alanı arttıkça su jetinin uyguladığı kuvvet azalmaktadır. Benzer deney şartları için, etki yüzeyinin açısı arttıkça, yüzeye etkiyen su jeti kuvveti artmaktadır ve 90°'de maksimum değerine ulaşmaktadır. Kuvvet üzerindeki baskın değişkenler incelendiğinde debi, nozul çıkış kesit alanı ve etki yüzeyi açısının yüzeye uygulanan su jeti kuvvetine etkileri sırasıyla %58,9, %21,3 ve %14,7 olduğu belirlenmiştir. Kalan kısımları ikili ve üçlü etkileşimler oluşturmaktadır. Etki yüzeyi ile nozul arasındaki mesafenin kuvvet üzerindeki etkisi ise sınırlıdır. Momentumun korunumu ilkesine göre teorik hesaplamalar yapılmıştır. Elde edilen veriler, deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

Cleaning is the process of using water and detergent to remove soil, rust stains or other deposits from surfaces. The main parameters that influence the cleaning performance are chemicals, water temperature, cleaning time and mechanical impact on the surfaces. This thesis is related with literature survey of these factors, and experimental and theoretical study of mechanical impact of cleaning processes.A water jet test apparatus was used to measure the force, generated by a jet of water as it strikes the surface under various experimental conditions. Measured values were between 0.09 and 0.49 N, these were a function of flow rates, angle of impact surface, distance from nozzle to impact surface and cross-sectional area of nozzle. The results showed that the higher flow rate provides a greater impact force with the same nozzle. If the cross-sectional areas of nozzles increase, the water jet impact forces decrease on similar flow rate values. For same experimental conditions, the jet impact force increases with angle of impact surfaces, reaches a maximum value on 90º. The most effective parameter on force was impact of flow rate. As a result of tests, effectiveness of impact of flow rates were 58,9%, effectiveness of cross-sectional areas of nozzles were 21,3% and effectiveness of angle of impact surfaces were 14,7%. The remaining effectiveness of impacts was double and triple interactions. The impact of distance from nozzle to surface had limited effect on the jet force. Theoretical calculations were done according to the principle of conservation of linear momentum and they were compared with the experimental results.