Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi
Yıl: 2021 Cilt: 36 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 267 - 274 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.551887 İndeks Tarihi: 09-11-2022
Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi
Öz: Nüfusun ve sanayileşmenin artmasına paralel olarak her geçen gün artan elektrik enerjisi ihtiyacı mevcut enerjiyi daha verimli kullanmayı gerekli kılmaktadır. Bundan dolayı, bu çalışmada santrifüj tip bir pompa çarkının mevcut tasarımı değiştirilmeden ıslak yüzeyleri hidrofobik özellik kazandırılacak şekilde kaplanarak pompa kapasitesi ve verimi üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Çarkın ıslak yüzeyleri politetra floraetilen (PTFE), floroidetilen propilen (FEP) ve perfloro alkoksi (PFA) olmak üzere 3 farklı karbon bazlı polimer malzeme ile kaplanmıştır. Kaplanan yüzeylerin temas açısı sırasıyla 95º, 105º ve 110º ölçülerek hidrofobikliği belirlenmiştir. Deneysel olarak pompa performans eğrileri elde edilerek PTFE, FEP ve PFA kaplamalı hidrofobik çark yüzeylerin kaplamasız konvansiyonel çarka kıyasla pompa özgül hızını yaklaşık %10 düşürdüğü, dolayısıyla kapasitesini %10, verimini ise sırasıyla yaklaşık %4, %5 ve %5,3 artırdığı belirlenmiştir.
Anahtar Kelime: Experimental investigation of the effects of hydrophobic impeller surfaces on the centrifugal pump performance
Öz: Increasing daily demand for electricity due to population and industrialization makes it necessary to use our existing energy more efficiently. Therefore, in this study the effects of the hydrophobic surfaces obtained by coating the impeller of a centrifugal pump without change its design were experimentally investigated to improve the pump capacity and efficiency. The wet surfaces of the impeller of a centrifugal pump were coated by the total 3 different polymer composite materials-based carbon aspoly tetra fluoro ethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene (FEP) and perfluoro alkoxy polymer (PFA). The hydrophobicity of the coated surfaces was determined by measuring the contact angles respectively as 95º, 105º and 110º. The performance curves of the pump were experimentally determined, and the hydrophobic impeller surfaces reduce the pump specific speed by about 10% compared to the uncoated conventional impeller. Therewithal, it was determined about 10% increase in head-flow rate capacity and respectively 4%, 5%, 5,3% increases in efficiency of the PTFE, FEP and PFA coated impellers.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems, Europump and Hydraulic Institute, 2000.
- 2. Perez J., Chiva S., Segala W., Morales R., Negrao C., Julia E. and Hernandez L., Performance analysis of flow in a impellerdiffuser centrifugal pumps using CFD: Simulation and experimental data comparisons, European Conference on Computational Fluid Dynamics ECCOMAS CFD 2010, Lisbon, Portugal, 1- 18, 2010.
- 3. Golcu M., Pancar Y. and Sekmen Y., Energy saving in a deep well pump with splitter blade, Energy Conversion Management, 47 (5), 638–651, 2006.
- 4. Pochyly F., Fialová S., Kozubková M., Zavadil L., Study of the adhesive coefficient effect on the hydraulic losses and cavitation, International Journal of Fluid Machinery and Systems, 3 (4), 386-395, 2010.
- 5. Yuan X. D., Yang X. J., A study on friction and wear properties of PTFE coatings under vacuum conditions, Wear, 269 (3-4), 291–297, 2010.
- 6. Zhang P., Lv F.Y., A review of the recent advances in superhydrophobic surfaces and the emerging energy- related applications, Energy, 82, 1068-1087, 2015.
- 7. Ou J., Rothstein J. P., Direct velocity measurements of the flow past drag reducing ultra hydrophobic surfaces, Physics of Fluids, 17 (10), 10.1063/1.2109867, 2005.
- 8. Choi C. H., Ulmanella U., Kim J., Ho C. M., Kim C. J., Effective slip and friction reduction in nanograted super hydrophobic microchannels, Physics of Fluids, 18 (8), 10.1063/1.2337669, 2006.
- 9. Daniello R.J., Waterhouse N.E., Rothstein J P., Drag reduction in turbulent flows over superhydrophobic surfaces, Physics of Fluids, 21 (8), 10.1063/1.3207885, 2009.
- 10. Park H., Sun G., Kim C. J., Superhydrophobic turbulent drag reduction as a function of surface grating parameters, Journal of Fluid Mechanics, 747, 722-734, 2014.
- 11. Truesdell R., Mammoli A., Vorobieff P., van Swol F., Brinker C. J., Drag reduction on a patterned superhydrophobic surface, Physical Review Letters, 97 (4), 044504, 2006.
- 12. Moaven K., Rad M., Taeibi-Rahni M., Experimental investigation of viscous drag reduction of super hydrophobic nano-coating in laminar and turbulent flows, Experimental Thermal and Fluid Science, 51, 239-243, 2013.
- 13. Volkov A. V., Parygin A. G., Lukin M. V., Ryzhenkov A. V., Khovanov G. P., Naumov A. V., Soukal J., Pochyly F., Fialova S., Analysis of the effect of hydrophobic properties of surfaces in the flow part of centrifugal pumps on their operational performance, Thermal Engineering, 62 (11), 817–824, 2015.
- 14. Volkov A. V., Parygin A. G., Naumov A. V., Vikhlyantsev A. A., Šoukal J., Sedlár M., Komárek M., Influence of hydrophibization of impellers of centrifugal pumps on their operating characteristics, thermal engineering, 63 (12), 841–847, 2016.
- 15. Kocaaslan O., Ozgoren M., Aksoy M. H. and Babayigit O., Experimental and numerical investigation of coating effect on pump impeller and volute, Journal of Applied Fluid Mechanics, 9 (5), 2475-2487, 2016.
- 16. Holman J. P., Gajda W. J., Experimental methods for engineers, McGraw-Hill, 5th Edition, 1989.
| APA | ÖZBEY M, Gürbüz M, KARAKURT U (2021). Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. , 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| Chicago | ÖZBEY Mustafa,Gürbüz Mevlüt,KARAKURT Uğur Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. (2021): 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| MLA | ÖZBEY Mustafa,Gürbüz Mevlüt,KARAKURT Uğur Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. , 2021, ss.267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| AMA | ÖZBEY M,Gürbüz M,KARAKURT U Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. . 2021; 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| Vancouver | ÖZBEY M,Gürbüz M,KARAKURT U Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. . 2021; 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| IEEE | ÖZBEY M,Gürbüz M,KARAKURT U "Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi." , ss.267 - 274, 2021. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| ISNAD | ÖZBEY, Mustafa vd. "Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi". (2021), 267-274. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.551887 |
| APA | ÖZBEY M, Gürbüz M, KARAKURT U (2021). Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36(1), 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| Chicago | ÖZBEY Mustafa,Gürbüz Mevlüt,KARAKURT Uğur Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36, no.1 (2021): 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| MLA | ÖZBEY Mustafa,Gürbüz Mevlüt,KARAKURT Uğur Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.36, no.1, 2021, ss.267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| AMA | ÖZBEY M,Gürbüz M,KARAKURT U Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(1): 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| Vancouver | ÖZBEY M,Gürbüz M,KARAKURT U Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2021; 36(1): 267 - 274. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| IEEE | ÖZBEY M,Gürbüz M,KARAKURT U "Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 36, ss.267 - 274, 2021. 10.17341/gazimmfd.551887 |
| ISNAD | ÖZBEY, Mustafa vd. "Hidrofobik çark yüzeylerinin santrifüj tip bir pompa performansına etkilerinin deneysel incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 36/1 (2021), 267-274. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.551887 |
