Browsing by Author "Alhaleeb, Mustafi"

Now showing 1 - 1 of 1

Alev Sprey Piroliz Yöntemi ile Nanopartikül Üretimininmodellenmesi ve Optimizasyonu
(2021) Alhaleeb, Mustafi; Machın, Nesrin Ekinci; Chemical Engineering; 06. School Of Engineering; 01. Atılım University
Bu tezde, sürekli nanopartikül üretim yöntemi olan alev sprey piroliz (ASP) süreci, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yazılımı olan Fluent V.19 (ANSYS), ve ardından MATLAB'in kullanıldığı bir yaklaşımla benzetimlenmiştir. Model, literatürde yer alan mevcut deneysel veriler kullanılarak geliştirilmiş ve doğrulanmış olup, daha sonra laboratuvar ölçekli bir ASP sistemi tasarlamak için kullanılmıştır. Uygumalı HAD yaklaşımında, türbülans modeli olarak gerçeklenebilir k-ε modeli yerine kayma gerilimi taşınımı modeli (SST) k-ω kullanılarak iyileştirme yapılmıştır. Bu yaklaşım sonucunda primer nanopartikül boyutu tahminlerindeki hata %20'den %8'e düşürülmüştür. Ayrıca, sayısal çözümlemede eşanlı implicit basınç-hız çözümü, hesaplama süresini %96 oranında kısaltmıştır. Nanopartiküllerin alevin sıcaklığı üzerindeki etkisi dikkate alınmış, ve alevden nanopartiküllere radyasyonla ısı kayıplarını içerecek şekilde bir yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yaklaşımı uygulayarak tahmin edilen alev gaz sıcaklıklarındaki ortalama hata %24'ten %7'ye düşürülmüş, böylece primer partikül çapları %92 doğrulukla tahmin edilebilmiştir. Ayrıca, yeni kurulan ASP sisteminde üretilen TiO2 nanopartiküllerinin boyutlarının kontrolünü daha iyi anlamaya yardımcı olmak üzere bir dizi parametrik çalışma yürütülmüştür. Modellemenin doğrulanmış sonuçları, gaz-sıvı-kütle oranı (GLMR), aleve enerji girişi, dağıtıcı gazın nozuldaki basınç düşüşü, soğutma hızı ve partiküllerin alevde kalma süresinin, nihai nanopartikül özelliklerini kontrol etmek üzere belirli bir aralıkta tutulması gerektiğini göstermiştir.