Araştırma Makalesi

TELDEN-PLAKAYA DBD ELEKTROSTATİK ÇÖKTÜRÜCÜLERDE YÜKLÜ PARTİKÜL DAVRANIŞININ 3-BOYUTLU NÜMERİK MODELLEME İLE ARAŞTIRILMASI

Cilt: 28 Sayı: 4 3 Aralık 2025
PDF İndir
TR EN

TELDEN-PLAKAYA DBD ELEKTROSTATİK ÇÖKTÜRÜCÜLERDE YÜKLÜ PARTİKÜL DAVRANIŞININ 3-BOYUTLU NÜMERİK MODELLEME İLE ARAŞTIRILMASI

Öz

Tel-levha tipi bir elektrostatik çökeltici üzerindeki dielektrik bariyer deşarj etkilerini temsil eden sayısal bir model oluşturulmuştur. İlk kez, zamana bağlı, çoklu parçacık yörünge modeli uygulanmış ve alan ve difüzyon yükleme mekanizmalarının etkileri altında farklı mikron ve alt mikron çaplarına sahip küresel parçacıkların çökelme karakteristikleri incelenmiştir. Sistemin dielektrik bariyer deşarj akımları ve uzay yükü karakteristiklerinin modellenmesinde 100 metre ve 1 metre frekansları dikkate alınmış, elektriksel parametreler ve çökelme verimliliğinde ortaya çıkan değerlerde önemli farklılıklar bulunmuştur. Çapları 0.3µm ile 5µm arasında değişen parçacıklar, 0.5m/s veya 1m/s serbest akış hızlarına sahip elektrostatik çökelme kanalına enjekte edilmiştir. Yapılan elektriksel simülasyonlar, 100Hz ve 1Hz senaryoları için 10.7mC/m3 ve 12,9mC/m3 tepe uzay yükü yoğunluğu değerleri göstermekte olup, bu da sırasıyla birim hacim başına 8,193N/m3 ve 87,654N/m3 elektrohidrodinamik kuvvet değerleri vermektedir. Elektriksel alan ve elektrohidrodinamik özelliklerin bu sonuçlarına göre, mikron altı (0,3µm çapındaki) parçacıklar, 100Hz ve 1kHz durumlar için her bir elektrik çevriminin sonunda 400 ve 261 toplam yük sayısı sergilemektedir. Parçacık çökelme sonuçları, model yapılandırmasını nitel olarak doğrularken, elektriksel özellikler konuyla ilgili mevcut literatürle karşılaştırılarak doğrulanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Adamiak, K. (2020). Two-species modeling of electrohydrodynamic pump based on surface dielectric barrier discharge, Journal of Electrostatics, Volume 106, 103470, doi.org/10.1016/j.elstat.2020.103470.
  2. Boeuf, J.P. & Pitchford, L.C. (2005). Electrohydrodynamic force and aerodynamic flow acceleration in surface dielectric barrier discharge, J. Appl. Phys. 97, 1–11. doi.og/10.1088/0022-3727/40/3/S03
  3. Choi, H.Y., Park, Y.G., & Ha, M.Y. (2021). Numerical simulation of the wavy collecting plate effects on the performance of an electrostatic precipitator, Powder Technol. 382, 232–243. doi.org/10.1016/j.powtec.2020.12.070
  4. COMSOL Multiphysics® v. 6.3. Reference Manual, www.comsol.com. COMSOL AB, Stockholm, Sweden (2024). https://doc.comsol.com/6.3/docserver/#!/com.comsol.help.comsol/helpdesk/helpdesk.html
  5. Dastoori, K., Kolhe, M., Mallard, C. & Makin, B. (2011). Electrostatic Precipitation in a Small-scale Wood Combustion Furnace. Journal of Electrostatics, vol. 69, no. 5, 466–472, doi.org/10.1016/j.elstat.2011.06.005.
  6. De Oliveira, A.E. & Guerra, V.G. (2021). Electrostatic Precipitation of Nanoparticles and Submicron Particles: Review of Technological Strategies, Process Safety and Environmental Protection, Volume 153, pp. 422-438, doi.org/10.1016/j.psep.2021.07.043.
  7. Ekin, O. & Adamiak, K. (2023). Electric field and EHD flow in longitudinal wire-to-plate DC and DBD electrostatic precipitators: A numerical study, Journal of Electrostatics, Volume 124, 2023, 103826. doi.org/10.1016/j.elstat.2023.103826.
  8. Ekin, O. & Cerci, Y. (2022). A computational fluid dynamics-discrete element modeling study on flow field and particle sedimentation processes in a disk-stack centrifuge settler, Sigma J Eng Nat Sci, Vol. 40, No. 2, pp. 356–369, doi.org/10.14744/sigma.2022.00038

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Makine Mühendisliğinde Sayısal Yöntemler

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

3 Aralık 2025

Gönderilme Tarihi

25 Haziran 2025

Kabul Tarihi

10 Ekim 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 28 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Ekin, O. (2025). A 3D NUMERICAL INVESTIGATION ON THE CHARGED PARTICLE BEHAVIOR IN WIRE-TO-PLATE DBD ELECTROSTATIC PRECIPITATORS. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(4), 1843-1860. https://doi.org/10.17780/ksujes.1726825