Püskürtme paterni test ünitesinin tasarımı, imalatı ve pülverizatör memelerinde akış kontrolü

Abstract

Bu çalışmanın amacı, pülverizatör memelerinin püskürtme paternini belirlemek ve akış düzgünlüğünü kontrol etmek için 60 kanallı 120×100 cm ölçülerinde 85 mm kanal yüksekliğine sahip tek noktadan püskürtmeli, püskürtme yüksekliği ayarlanabilir tipte düşük maliyetli bir paternatör prototipini tasarlamak, imal etmek ve bazı pülverizatör memelerinde püskürtme paterni değişkenlerini belirlemektir. Bu paternatör prototipinde her denemeden sonra ölçü silindirlerini boşaltmak ve testleri pratik kılmak için ölçüm tablasına bir aç-kapa mekanizması yerleştirilmiştir. Ölçüm tablası üzerindeki püskürtme paterni görüntüleri fotoğraflama yöntemiyle alınmış ve görüntüler görüntü işleme programıyla sayısallaştırılmaktadır. İmalattan sonra konik hüzmeli meme plakalarında orifis çapının (Ø1.0 mm, Ø1.2 mm, Ø1.6 mm, Ø2.0 mm ve Ø2.4 mm) püskürtme paterni üzerinde etkisi incelenmiştir. Denemeler her bir orifis çapı için 40 kez tekrarlanmış ve sabit 8 bar işletme basıncında ve 55 cm püskürtme yüksekliğinde yürütülmüştür. Deneme sonucunda püskürtme paterniyle ilgili çarpıklık, basıklık, paternin varyasyon katsayısı (%CV), yan yana 25 cm, 30 cm, 35cm, 40 cm, 45 cm ve 50 cm meme aralıklarında hacimsel dağılım düzgünlüğü (%CV), meme hüzme açısı ve meme örtme genişliği değişkenleri belirlenmiştir. Çok değişkenli istatistik analiz sonuçlarına göre Ø1.2 mm ve Ø1.6 mm orifis çaplı memelerde püskürtme paterninin benzer, diğerlerinin farklı olduğu belirlenmiştir. Orifis çapı Ø1.0 mm olan memenin püskürtme paterni görsel olarak içi dolu konik hüzmeli akışa benzerken, diğerlerinin çift tepeli dağılıma sahip olduğu belirlenmiştir. Orifis çapı Ø1.0 mm, Ø1.2 mm ve Ø1.6 mm olan memelerin püskürtme açısı ve örtme genişlikleri diğerlerinden daha düşük bulunmuştur. Orifis çapı arttıkça püskürtme paterninin çarpıklığı artmıştır. En düşük basıklık değeri Ø1.0 mm çaplı memede bulunmuştur. Hacimsel dağılım düzgünlüğü en düşük 25 cm ve 30 cm meme aralıklarında elde edilmiştir.

The aim of this study was to design and to manufacture a patternator prototype of sixty channel, 120×100 cm dimensions and 80 mm channel height, spraying from a single point, adjustable the spraying height and low-cost for determining the spray pattern of the sprayer nozzles and controlling the flow uniformity, and to determine the spray pattern variables for some spray nozzles. In this patternator prototype, a measuring platform with the on-off mechanism was designed to discharge the liquid from the measure cylinder after each trials and to accelerate the pattern test. In the test unit, the spray pattern visuals on the measure platform was taken photograph, and digitized with the image processing method. After the manufacturing, the effect on the spray pattern of disc-core type hollow cone type spray nozzles with different orifice sizes (Ø1.0 mm, Ø1.2 mm, Ø1.6 mm, Ø2.0 mm and Ø2.4 mm) was investigated. The trials were replicated 40 times for each orifice diameter and conducted at a constant spray pressure of 8.0 bar and a constant spraying height of 55 cm. In conclusion, the variables skewness, kurtosis, variation coefficient (CV%), volumetric distribution uniformity (CV%) for the different nozzle intervals of 25 cm, 30 cm, 35 cm, 40 cm, 45 cm and 50 cm, nozzle spray angle and nozzle actual coverage were determined. According to the results of the multivariate statistical analysis, the spray pattern of the Ø1.2 mm and Ø1.6 mm orifice diameters was found identical, and the other nozzles were determined to be different. While the spray pattern of the nozzle of Ø1.0 mm orifice diameter was visually similar the full cone type flow, the other nozzles had bimodal distribution. The spray angle and spray coverage length of the nozzles with the orifice diameter Ø1.0 mm, Ø1.2 mm and Ø1.6 mm were found lower than the nozzle orifice diameters of which were Ø2.0 mm and Ø2.4 mm. While the orifice diameter of the nozzle increased, the skewness of the spray pattern decreased. The lowest kurtosis data was found for the nozzle of Ø1.0 mm orifice diameter. Volumetric distribution uniformity data with the lowest CV% was obtained at the 25 cm and 30 cm nozzle intervals.