4. BULGULAR ve TARTIŞMA
4.4. HDS Kullanılması Durumunda Ani genişleyen EKH Mansabında Meydana
81 (f)
Şekil 4.32. q=0.117 m2/s, s=7.5 cm ve d50=4.05 mm granüler malzeme için t=5 (a), 20 (b), 50 (c), 80 (d), 140 (e) ve 200 dk (f) meydana gelen oyulma topoğrafyaları
4.4.HDS Kullanılması Durumunda Ani genişleyen EKH Mansabında Meydana
82
Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey genişliğinin en küçük değer olan εxy=100 mm olduğu görülmüştür. I bölgesindeki sonuçlara göre εxy=400 mm için sonuçların HDS kullanılmayan durumla neredeyse aynı sonuçları verdiği görülmüştür. I bölgesi için kullanılan boyutsuz HDS derinliği (εz/d50=6.2) ile boyutsuz oyulma derinlikleri kıyaslandığında εz/d50 ileZmax,e/d50 arasındaki farkın büyümesi ile HDS’nin denge oyulmasını öneleme miktarı artmıştır. I bölgesindeki tüm Fd değerlerinin Zmax,e/d50 ile uyumlu olduğu tespit edilmiştir. II bögesi için εz/d50=10.6 ile Zmax,e/d50 değerleri kıyaslandığında, Zmax,e/d50
değerlerinin εz/d50’den uzaklaşması ile HDS’nin denge oyulmasını daha büyük oranda önleyebildiği görülmüştür. II bölgesinde de denge oyulmasını önlemede en iyi performansı, HDS’nin en küçük yüzey genişliği değeri εxy=100 mm göstermiştir. II bölgesinde εxy=400 mm özellikle Fd’nin büyük değerleri için HDS kullanılmayan şartlara göre daha kötü performans göstermiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. Çeper etkisinin özellikle Fd’nin daha büyük değerleri için εxy=400 mm şartı altında yitirildiği gözlemlenmiştir. εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanımının denge oyulmasını önlediği tespit edilmiştir. I ve II bölgesi için Zmax,e/d50 değerlerinin nerdeyse tamamı εz/d50’den büyük çıkmıştır.
Şekil 4.33. εz =25 mm s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.34’de HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı en küçük HDS derinliği εz =25 mm ve büyük eşik yüksekliği s=75 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha
83
küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.34’de HDS kullanılmayan (εxy=0) deneylerden elde edilen Zmax,e/d50 değerlerinin, HDS kullanılan sonuçlarda daha küçük değerler aldığı görülmüştür. εxy değeri arttıkça HDS kullanımının denge oyulmasını önlemede daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey genişliğinin en küçük değer olan εxy=100 mm olduğu belirlenmiştir. I bölgesindeki sonuçlara dikkat edilirse εxy=400 mm için daha küçük Fd değerlerinde etkili olduğu söylenebilir. I bölgesi için kullanılan boyutsuz HDS derinliği (εz/d50=6.2) ile boyutsuz oyulma derinlikleri kıyaslandığında εz/d50 ileZmax,e/d50 arasındaki farkın büyümesi ile HDS’nin denge oyulmasını öneleme miktarı artmıştır. I bölgesindeki tüm Fd değerlerinin Zmax,e/d50 ile uyumlu olduğu tespit edilmiştir. II bögesi için εz/d50=10.6 ile Zmax,e/d50 değerleri kıyaslandığında, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50’den uzaklaşması ile HDS’nin denge oyulmasını daha büyük oranda önleyebildiği görülmüştür. II bölgesinde de denge oyulmasını önlemede en iyi performansı, HDS’nin en küçük yüzey genişliği değeri εxy=100 mm göstermiştir. II bölgesinde εxy=400 mm özellikle Fd’nin büyük değerleri için HDS kullanılmayan şartlarla (εxy=0) neredeyse aynı perfromansı göstermiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir.
Çeper etkisinin özellikle Fd’nin daha büyük değerleri için εxy=400 mm şartı altında çok iyi performans göstermediği gözlemlenmiştir. εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanımının denge oyulmasını önlediği tespit edilmiştir. I ve II bölgesi için Zmax,e/d50
değerlerinin nerdeyse tamamı εz/d50’den büyük çıkmıştır.
84
Şekil 4.34. εz =25 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.35’de HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı HDS derinliği εz =50 mm ve küçük eşik yüksekliği s=50 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.35’de HDS kullanılmayan (εxy=0) deneylerden elde edilen Zmax,e/d50 değerlerinin εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanılan sonuçlarda daha küçük değerler aldığı görülmüştür. εxy değeri arttıkça HDS kullanımının denge oyulmasını önlemede daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey genişliğinin en küçük değer olan εxy=100 mm olduğu tespit edilmiştir. I bölgesindeki sonuçlara dikkat edilirse, εxy=400 mm şartlarının daha küçük Fd değerlerinde etkili olduğu söylenebilir. I bölgesi için kullanılan boyutsuz HDS derinliği (εz/d50=12.3) ile boyutsuz oyulma derinlikleri kıyaslandığında εz/d50 ile Zmax,e/d50 arasındaki farkın büyümesi ile HDS’nin denge oyulmasını öneleme miktarı artmıştır. I bölgesindeki tüm Fd değerlerinin Zmax,e/d50 ile uyumlu olduğu tespit edilmiştir. II bögesi için εz/d50=21.2 ile Zmax,e/d50 değerleri kıyaslandığında, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50’den uzaklaşması ile HDS’nin denge oyulmasını daha büyük oranda önleyebildiği görülmüştür. II bölgesinde de denge oyulmasını önlemede en iyi performansı, HDS’nin en küçük yüzey genişliği değeri εxy=100 mm göstermiştir. II bölgesinde εxy=400 mm özellikle Fd’nin büyük değerleri için HDS kullanılmayan şartlardan (εxy=0) daha kötü performans göstermiştir. Sonuçlara bir bütün
85
olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. Çeper etkisinin özellikle Fd’nin daha büyük değerleri için εxy=400 mm şartı altında çok iyi performans göstermediği gözlemlenmiştir. εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanımının denge oyulmasını önlediği tespit edilmiştir. I ve II bölgesi için Zmax,e/d50
değerlerinin nerdeyse tamamı εz/d50’den büyük çıkmıştır.
Şekil 4.35. εz =50 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.36’da HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı HDS derinliği εz =50 mm ve büyük eşik yüksekliği s=75 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.36’da HDS kullanılmayan (εxy=0) deneylerden elde edilen Zmax,e/d50 değerlerinin εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanılan sonuçlarda daha küçük değerler aldığı görülmüştür. εxy değeri arttıkça HDS kullanımının denge oyulmasını önlemede daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey genişliğinin en küçük değer olan εxy=100 mm olduğu tespit edilmiştir. I bölgesindeki sonuçlara dikkat edilirse, tüm Fd değerleri için HDS denge oyulmasını önlemede başarılı olmuştur. I bölgesi için kullanılan boyutsuz HDS derinliği (εz/d50=12.3) ile boyutsuz oyulma derinlikleri kıyaslandığında εz/d50 ileZmax,e/d50 arasındaki farkın büyümesi ile HDS’nin denge oyulmasını öneleme miktarı artmıştır. I bölgesindeki tüm Fd değerlerinin Zmax,e/d50 ile
86
uyumlu olduğu tespit edilmiştir. II bögesi için εz/d50=21.2 ile Zmax,e/d50 değerleri kıyaslandığında, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50’den uzaklaşması ile HDS’nin denge oyulmasını daha büyük oranda önleyebildiği görülmüştür. II bölgesinde denge oyulmasını önlemede en iyi performansı εxy=100 mm ve εxy=200 mm göstermiştir. II bölgesinde εxy=400 mm neredeyse HDS kullanılmayan şartlarla (εxy=0) aynı performansı göstermiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. Çeper etkisinin özellikle Fd’nin daha büyük değerleri için εxy=400 mm şartı altında çok iyi performans göstermediği gözlemlenmiştir. εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanımının denge oyulmasını önlediği tespit edilmiştir. II bölgesi için Zmax,e/d50
değerlerinin nerdeyse tamamı εz/d50’den büyük çıkmıştır.
Şekil 4.36. εz =50 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.37’de HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı HDS derinliği εz =100 mm ve küçük eşik yüksekliği s=50 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.37’de HDS kullanılmayan (εxy=0) deneylerden elde edilen Zmax,e/d50 değerlerinin εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanılan sonuçlarda daha küçük değerler aldığı görülmüştür. εxy değeri arttıkça HDS kullanımının denge oyulmasını önlemede daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey
87
genişliğinin en küçük değer olan εxy=100 mm olduğu tespit edilmiştir. I bölgesindeki sonuçlara dikkat edilirse, tüm Fd değerleri için HDS denge oyulmasını önlemede başarılı olmuştur. I bölgesi için kullanılan boyutsuz HDS derinliği (εz/d50=24.7) ile boyutsuz oyulma derinlikleri kıyaslandığında εz/d50 ileZmax,e/d50 arasındaki farkın büyümesi ile HDS’nin denge oyulmasını öneleme miktarı artmıştır. I bölgesindeki tüm Fd değerlerinin Zmax,e/d50 ile uyumlu olduğu tespit edilmiştir. II bögesi için εz/d50=42.4 ile Zmax,e/d50 değerleri kıyaslandığında, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50’den uzaklaşması ile HDS’nin denge oyulmasını daha büyük oranda önleyebildiği görülmüştür. II bölgesinde denge oyulmasını önlemede en iyi performansı εxy=100 mm ve εxy=200 mm göstermiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir.
εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanımının denge oyulmasını önlediği tespit edilmiştir.
Şekil 4.37. εz =100 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.38’de HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı HDS derinliği εz =100 mm ve büyük eşik yüksekliği s=75 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.38’de HDS kullanılmayan (εxy=0) deneylerden elde edilen Zmax,e/d50 değerlerinin, εxy
değeri arttıkça HDS kullanımının denge oyulmasını önlemede daha başarısız olduğu tespit
88
edilmiştir. Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey genişliğinin en küçük değer olan εxy=100 mm olduğu tespit edilmiştir. I bölgesindeki sonuçlara dikkat edilirse, tüm Fd değerleri için εxy=400 mm hariç, HDS denge oyulmasını önlemede başarılı olmuştur. I bölgesindeki tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=24.7 değerinden daha düşük olduğu görülmektedir. II bölgesindeki Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=42.4 değerine yaklaştığı durumda HDS etkisini yitirdiği gözlemlenmiştir. Bu maksimum denge oyulma derinliğinin HDS derinliğinden etkilendiğini göstermektedir. II bölgesinde denge oyulmasını önlemede en iyi performansı εxy=100 mm göstermiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. εxy=100 mm ve εxy=200 mm için HDS kullanımının denge oyulmasını önlediği tespit edilmiştir.
Şekil 4.38. εz =100 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.39’da HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı HDS derinliği εz =150 mm ve küçük eşik yüksekliği s=50 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.39’da HDS kullanılmayan (εxy=0) deneylerden elde edilen Zmax,e/d50 değerlerinin, εxy
değeri arttıkça HDS kullanımının denge oyulmasını önlemede daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Denge oyulmasını önlemede en iyi HDS yüzey genişliğinin en küçük değer olan
89
εxy=100 mm olduğu tespit edilmiştir. I bölgesindeki sonuçlar incelendiğinde, tüm Fd değerleri için εxy=100 mm için, HDS denge oyulmasını önlemede başarılı olmuştur. I bölgesindeki tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=37 değerinden daha düşük olduğu görülmektedir. II bölgesindeki Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=63.6 değerine yaklaştığı durumda HDS etkisini yitirdiği gözlemlenmiştir. Bu maksimum denge oyulma derinliğinin HDS derinliğinden etkilendiğini göstermektedir. II bölgesinde denge oyulmasını önlemede en iyi performansı εxy=100 mm göstermiştir. Sonuçlara bir bütün olarak bakılırsa, çeper etkisinin εxy=100 mm için olumlu etki gösterdiği belirlenmiştir. εxy=200 mm ve εxy=400 mm için, εxy=0 mm’e ait Zmax,e/d50 değerinin εz/d50’den küçük olması durumunda, HDS mevcut derinliğinin altındaki malzeminin taşınması daha kolay hal almıştır. Deney sırasında edinilen gözlemler yarıdmıyla, en olumsuz şartın HDS kullanılmayan durumda elde edilen Zmax,e/d50
değerinin, εz/d50’den küçük olması ve yakın olması durumunun olduğu belirlenmiştir. Bu duruma HDS derinliğinin oyulmaya karşı koyma yerine, oyulmaya sebep olacağı duruma geçişinin sebep olduğu söylenebilir. Deneyler sırasındaki gözlemler neticesinde HDS kullanılmayan durumda oluşan maksimum denge oyulma derinliğinin, en uygun HDS derinliği belirlemede önemli bir kriter olduğunu belirlemiştir.
Şekil 4.39. εz =150 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.40’da HDS yüzey genişliğinin (εxy) etkisi incelenmiştir. Boyut analizinde belirlenen iki boyutsuz parametre olan Fd ve Zmax,e/d50’nin dağılımı HDS derinliği εz =150 mm ve büyük
90
eşik yüksekliği s=75 mm için incelenmiştir. Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır.
Şekil 4.40’da HDS kullanılmadığı durumda meydana gelen boyutsuz maksimum denge oyulması değerinin tamamı I ve II bölgesinde εz/d50=37 değerinden daha düşüktür. I bölgesinde εxy=0, εxy=100 mm ve εxy=200 mm için bir uyum içerisinde dağıldığı belirlenmiştir. I bölgesinde tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=37 değerinden düşük olması, Zmax,e/d50 değerinin εz/d50=37 değerine yakınlaştıkça HDS nin etkisini yitirdiğini göstermiştir. I bölgesinde en iyi performansı en düşük HDS yüzey genişliği değeri olan εxy=100 mm göstermiştir. I bölgesinde, tüm Fd değerleri için εxy=100 mm için, HDS denge oyulmasını önlemede başarılı olmuştur. II bölgesinde en yüksek Fd değeri için tüm HDS yüzey genişlikleri olumsuz etki oluşturmuştur. Aynı HDS derinliğinin s=50 mm değeri için incelendiği Şekil 4.39’a bakılırsa εxy=100 mm değerinin oyulmayı önlediği belirlenmiştir.
Aynı HDS derinliği için eşik yüksekliği değişiminin boyutsuz maksimum oyulma derinliğine etkisi eşik yüksekliğinin artmasıyla daha kötü olmuştur. Bunun bir çok nedeni olabildiği deneyler sırasında yapılan gözlemlerden belirlenmiştir. Özellikle eşik yüksekliğinin artması, hız vektörlerinin HDS içerisine daha dik olarak girmesini sağlamaktadır. Daha dik olarak HDS içerisine giren hız vektörleri nispeten daha düşük d50=2.36 mm değerine sahip II bölgesi için granüler malzemenin taşınmasını kolaylaştırmıştır. Bunun nedeninin çeper etkisi nedeniyle oluşan aşağı akış (down flow) nedeniyle oluştuğu düşünülmektedir. Özellikle boyutsuz εz/d50 değerinin Zmax,e/d50
değerinden büyük olduğu, daha küçük granüler malzeme dane çaplarında ve büyük eşik yüksekliğinde en olumsuz şartların oluştuğu gözlemlenmiştir. I bölgesinin aşağı akıştan etkilenmeme nedeninin daha büyük granüler malzeme dane çapına sahip olmasından olduğu düşünülebilir. I ve II bölgesinde daha küçük HDS yüzey genişlikleri olan εxy=100 mm ve εxy=200 mm değerlerinin εxy=400 mm’den nispeten maksimum denge oyulmasını azaltmada daha iyi performans gösterdiği gözlemlenmiştir.
91
Şekil 4.40. εz =150 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Sonuç olarak HDS yüzey genişliğinin maksimum denge oyulmasına olan etkisi şematik olarak Şekil 4.41’de gösterilmiştir. HDS yüzey genişliği arttıkça oyulmayı önleme performansı düşmüştür. Özellikle çeper etkisin olumlu etkisi en düşük HDS yüzey genişliğinde elde edilmiştir. Hız vektörlerinin HDS çeperlerine çarparak çok daha yerel bir oyulma meydana getirebilmiştir. Maksimum denge oyulmasının meydan geldiği hücre ve sonrasındaki hücre en olumsuz şartlar altındaki hücrelerdir. Bu hücreler bir birlerini oyulma süresince sürekli etkilemektedir. Özellikle hız vektörlerinin HDS yüzey genişliğinin daha küçük olduğu durumlarda etkisini yitirdikleri söylenebilir. HDS yüzey genişlikleri arttığında Şekil 4.41’de de görüldüğü üzere HDS derinliğinin etkisi yitirilmiştir.
92
HDS kullanılmadan maksimum denge
oyulma çukuru geometrisi HDS ile maksimum denge oyulma çukuru
geometrisi
Şekil 4.41. HDS yüzey genişliğinin maksimum denge oyulmasına etkisi şematik gösterim Şekil 4.42’de εxy =100 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı grafiği verilmiştir. εz =0 mm HDS kullanılmayan durumu ifade etmektedir. εz =25 mm ile εz =150 mm arasında değişen HDS derinliklerinin Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı birlikte incelenmiştir.
Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır. εz/d50 gösterimlerindeki renkler dağılımdaki renkler ile kıyaslanmıştır. Örneğin kırmızı renkte olan εz/d50=37, I bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile εz/d50=63.6, II bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile kıyaslanmıştır.
I ve II bölgesindeki Fd değerleri ile Zmax,e/d50 dağılımı HDS kullanılan ve kullanılmayan durumların her ikisi içinde aynı korelasyonu sergilemiştir. I ve II bölgesindeki en iyi çözüm, daha küçük HDS derinlikleri olan εz =25 mm ve εz =50 mm için elde edilmiştir. I bölgesindeki εz =25 mm ait sonuçlara bakılırsa, tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=6.2 değerinden büyük olduğu gözlemlenmiştir. Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=6.2 değerinden uzaklaşması ile maksimum denge oyulmasını önleme performansı daha da artmıştır. I bölgesindeki εz =100 mm ait sonuçlara bakılırsa Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=24.7 değerinden büyük olduğu durumlarda maksimum denge oyulma değerini εz/d50=24.7 değerinde tutmuştur. Benzer yönelimi II bölgesindeki εz =100 mm sonuçlarına bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=42.4
93
değerinden daha büyük olduğu durumda maksimum denge oyulma değerini neredeyse εz/d50=42.4 değerinde tutmuştur.
Deney gözlemlerine göre, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50 değerinden etkilendiği tespit edilmiştir. Özellikle εz/d50 değerinin Zmax,e/d50 değerlerinden daha küçük olduğu sonuçlar daha iyi performans göstermiştir. I bölgesindeki εz =50 mm değerlerine bakılırsa, Zmax,e/d50
değerlerinin εz/d50=12.3 değerinden daha büyük olduğu durumda, HDS boyutsuz maksimum denge oyulması değerini εz/d50=12.3 değerine yakın tutmuştur. II bölgesindeki εz =50 mm değerlerine bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=21.2 değerinden daha büyük olduğu durumda, HDS boyutsuz maksimum denge oyulması değerini εz/d50=21.2 değerine yakın tutmuştur. HDS kullanılan durumlar için I ve II bölgesindeki en kötü performansı en büyük HDS derinliği olan εz =150 mm değerine ait sonuçlar göstermiştir. Bu HDS derinliği de kötü performans göstermiş olsa da HDS kullanılmayan duruma göre, tüm değerler için iyi perfromans göstermiştir.
Şekil 4.42. εxy =100 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.43’de εxy =100 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı grafiği verilmiştir. εz =0 mm HDS kullanılmayan durumu ifade etmektedir. εz =25 mm ile εz =150 mm arasında değişen HDS derinliklerinin Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı birlikte incelenmiştir.
Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır. εz/d50 gösterimlerindeki renkler dağılımdaki renkler
94
ile kıyaslanmıştır. Örneğin kırmızı renkte olan εz/d50=37, I bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile εz/d50=63.6, II bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile kıyaslanmıştır.
I ve II bölgesindeki Fd değerleri ile Zmax,e/d50 dağılımı HDS kullanılan ve kullanılmayan durumların her ikisi içinde aynı korelasyonu sergilemiştir. I ve II bölgesindeki en iyi çözüm, daha küçük HDS derinlikleri olan εz =25 mm için elde edilmiştir. I bölgesindeki εz =25 mm ait sonuçlara bakılırsa, tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=6.2 değerinden büyük olduğu gözlemlenmiştir. Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=6.2 değerinden uzaklaşması ile maksimum denge oyulmasını önleme performansı daha da artmıştır.
I bölgesindeki εz =100 mm ait sonuçlara bakılırsa Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=24.7 değerinden küçük olduğu durumlarda boyutsuz maksimum denge oyulma değerini εz/d50=24.7 değerinden daha küçük tutmuştur. Şekil 4.42’de aynı şartlar altında duruma bakılırsa eşik yüksekliğinin oluşturduğu olumlu etki daha iyi anlaşılacaktır. Benzer yönelimi II bölgesindeki εz =100 mm sonuçlarına bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=42.4 değerinden daha küçük olduğu durumda maksimum denge oyulma değerini neredeyse εz/d50=42.4 değerine yakın tutmuştur.
Deney gözlemlerine göre, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50 değerinden etkilendiği tespit edilmiştir. Özellikle εz/d50 değerinin Zmax,e/d50 değerlerinden daha küçük olduğu sonuçlar daha iyi performans göstermiştir. I bölgesindeki εz =50 mm değerlerine bakılırsa, Zmax,e/d50
değerlerinin εz/d50=12.3 değerinden daha büyük olduğu durumda, HDS boyutsuz maksimum denge oyulması değerini εz/d50=12.3 değerine yakın tutmuştur. II bölgesindeki εz =50 mm değerlerine bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=21.2 değerinden daha büyük olduğu durumda, HDS boyutsuz maksimum denge oyulması değerini εz/d50=21.2 değerine yakın tutmuştur. I ve II bölgesindeki en iyi çözüm εz =25 mm’e ait sonuçlar olmuştur. I ve II bölgesinde Zmax,e/d50 değerlerinin tamamı neredeyse εz/d50=6.2 ve εz/d50=12.3 değerlerinden büyüktür. Bu nedenle boyutsuz maksimum oyulma değerini önlemede daha iyi performans göstermiştir. HDS kullanılan durumlar için I ve II bölgesindeki en kötü performansı en büyük HDS derinliği olan εz =150 mm değerine ait sonuçlar göstermiştir. Şekil 4.42 ve Şekil 4.43’te ki dağılımların değişimi, eşik etkisini göstermektedir. Eşik yüksekliğinin artmasıyla hız sönümlenmesinin daha büyük olduğu düşünülmektedir. Fakat hız vektörlerinin daha düşey bir şekilde HDS çeperlerine çarpmasıyla aşağı akış (down flow) etkisinin görüldüğü düşünülmektedir. Bu nedenle HDS derinliğinin daha büyük olduğu derinliklerin daha büyük eşik yüksekliği ile olumsuz etkiler oluşturduğu düşünülmektedir.
95
Şekil 4.43. εxy =100 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.44’de εxy =200 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı grafiği verilmiştir. εz =0 mm HDS kullanılmayan durumu ifade etmektedir. εz =25 mm ile εz =150 mm arasında değişen HDS derinliklerinin Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı birlikte incelenmiştir.
Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır. εz/d50 gösterimlerindeki renkler dağılımdaki renkler ile kıyaslanmıştır. Örneğin kırmızı renkte olan εz/d50=37, I bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile εz/d50=63.6, II bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile kıyaslanmıştır.
I ve II bölgesindeki Fd değerleri ile Zmax,e/d50 dağılımı HDS kullanılan ve kullanılmayan durumların her ikisi içinde aynı korelasyonu sergilemiştir. I ve II bölgesindeki en iyi çözüm, εz=50 mm için elde edilmiştir. II bölgesindeki εz =50 mm ait sonuçlara bakılırsa, tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=21.2 değerinden büyük olduğu gözlemlenmiştir. . II bölgesindeki εz =150 mm ait sonuçlara bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=63.6’ya yakınlaşması ile daha kötü performans gösterdiği belirlenmiştir. I ve II bölgesinde en kötü HDS derinliği εz =150 mm için elde edilmiştir. I ve II bölgesinde, εz =150 mm için sonuçların dağılımı benzerdir. εz =150 mm haricindeki tüm HDS derinlikleri, I ve II bölgesinde HDS kullanılmayan duruma göre maksimum denge oyulmasını önlemede daha iyi performans göstermiştir.
96
Şekil 4.44. εxy =200 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.45’de εxy =200 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı grafiği verilmiştir. εz =0 mm HDS kullanılmayan durumu ifade etmektedir. εz =25 mm ile εz =150 mm arasında değişen HDS derinliklerinin Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı birlikte incelenmiştir.
Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır. εz/d50 gösterimlerindeki renkler dağılımdaki renkler ile kıyaslanmıştır. Örneğin kırmızı renkte olan εz/d50=37, I bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile εz/d50=63.6, II bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile kıyaslanmıştır.
I ve II bölgesindeki Fd değerleri ile Zmax,e/d50 dağılımı HDS kullanılan ve kullanılmayan durumların her ikisi içinde aynı korelasyonu sergilemiştir. I ve II bölgesindeki en iyi çözüm, εz=50 mm için elde edilmiştir. II bölgesindeki εz =50 mm ait sonuçlara bakılırsa, tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=21.2 değerinden büyük olduğu gözlemlenmiştir. . II bölgesindeki εz =150 mm ait sonuçlara bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=63.6’ya yakınlaşması ile daha kötü performans gösterdiği belirlenmiştir. I ve II bölgesinde en kötü HDS derinliği εz =150 mm için elde edilmiştir. I ve II bölgesinde, εz =50 mm için sonuçların dağılımı benzerdir. εz =150 mm haricindeki tüm HDS derinlikleri, I bölgesinde HDS
97
kullanılmayan duruma göre maksimum denge oyulmasını önlemede daha iyi performans göstermiştir. εz =150 mm ve εz =100 mm haricindeki tüm HDS derinlikleri, II bölgesinde HDS kullanılmayan duruma göre maksimum denge oyulmasını önlemede daha iyi performans göstermiştir.
Şekil 4.45. εxy =200 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.46’da εxy =400 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı grafiği verilmiştir. εz =0 mm HDS kullanılmayan durumu ifade etmektedir. εz =25 mm ile εz =150 mm arasında değişen HDS derinliklerinin Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı birlikte incelenmiştir.
Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır. εz/d50 gösterimlerindeki renkler dağılımdaki renkler ile kıyaslanmıştır. Örneğin kırmızı renkte olan εz/d50=37, I bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile εz/d50=63.6, II bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile kıyaslanmıştır.
I ve II bölgesindeki Fd değerleri ile Zmax,e/d50 dağılımı HDS kullanılan ve kullanılmayan durumların her ikisi içinde aynı korelasyonu sergilemiştir. II bölgesindeki εz =50 mm ait sonuçlara bakılırsa, tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=21.2 değerinden büyük olduğu gözlemlenmiştir. II bölgesindeki εz =150 mm ait sonuçlara bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=63.6’ya yakınlaşması ile daha kötü performans gösterdiği belirlenmiştir. I ve II bölgesinde en kötü perfrormans gösteren HDS derinliği εz =150 mm için elde edilmiştir. I ve
98
II bölgesinde, εz =50 mm için sonuçların dağılımı benzerdir. εz =150 mm haricindeki tüm HDS derinlikleri, I bölgesinde HDS kullanılmayan duruma göre maksimum denge oyulmasını önlemede daha iyi performans göstermiştir.
Şekil 4.46. εxy =400 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Şekil 4.47’de εxy =400 mm, s=50 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı grafiği verilmiştir. εz =0 mm HDS kullanılmayan durumu ifade etmektedir. εz =25 mm ile εz =150 mm arasında değişen HDS derinliklerinin Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı birlikte incelenmiştir.
Boyutsuz HDS derinliği (εz/d50) daha küçük olan değerler I bölgesindeki sonuçlar ile, büyük olanlar ise II bölgesi ile kıyaslanmıştır. εz/d50 gösterimlerindeki renkler dağılımdaki renkler ile kıyaslanmıştır. Örneğin kırmızı renkte olan εz/d50=37, I bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile εz/d50=63.6, II bölgesindeki εz =150 mm değerindeki değerler ile kıyaslanmıştır.
I ve II bölgesindeki Fd değerleri ile Zmax,e/d50 dağılımı HDS kullanılan ve kullanılmayan durumların her ikisi içinde aynı korelasyonu sergilemiştir. II bölgesindeki εz =50 mm ait sonuçlara bakılırsa, tüm Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=21.2 değerinden büyük olduğu gözlemlenmiştir. II bölgesindeki εz =150 mm ait sonuçlara bakılırsa, Zmax,e/d50 değerlerinin εz/d50=63.6’ya yakınlaşması ile daha kötü performans gösterdiği belirlenmiştir. I ve II bölgesinde en kötü performans gösteren HDS derinliği εz =150 mm için elde edilmiştir. I ve II bölgesinde, εz =50 mm için sonuçların dağılımı benzerdir. εz =150 mm ve εz =100 mm
99
haricindeki tüm HDS derinlikleri, I bölgesinde HDS kullanılmayan duruma göre maksimum denge oyulmasını önlemede daha iyi performans göstermiştir.
Şekil 4.47. εxy =400 mm, s=75 mm değerleri için Fd ve Zmax,e/d50 dağılımı
Sonuç olarak, HDS yüzey genişliği ve HDS derinliğinin birlikte ve belirli bir oranlarda maksimum denge oyulmasını önlemede iyi performans gösterdiği belirlenmiştir. HDS yüzey genişliğinden bağımsız bir HDS derinliği belirlenmemelidir. HDS derinliğinin artması ile noktasal bir oyulma olduğu deneyler sırasında gözlemlenmiştir. Eşik yüksekliğinin daha büyük olduğu durumlarda hız vektörlerinin oluşumundaki farklılıklardan maksimum denge oyulma derinliğini önlemede HDS kullanımının farklı perfromanslar gösterdiği belirlenmiştir. Genel olarak maksimum denge oyulma derinliğinin (Zmax,e) %20’si kadar bir HDS derinliği (εz), maksimum denge oyulma derinliği uzunluğunun (ls1) %20’si kadar bir HDS yüzey genişliği seçilmesi önerilebilir.
Şekil 4.48 εz =25 mm, s=50 mm değerleri için Fd, εxy/ls1 ve Zmax,e/d50 dağılımını göstermektedir. εxy/ls1 boyutsuz değeri, uygulanan HDS yüzey genişliğinin, aynı şartlar altında HDS kullanılmayan durumda oluşan maksimum denge oyulma değerine oranını göstermektedir. Grafiğe bakılırsa, Fd değerinin artmasıyla özellikle εxy/ls1 değerinin 0.75-1.25 aralığı için daha büyük Zmax,e/d50 oluştuğu belirlenmiştir. εxy/ls1 değerinin 0.75 değerinden daha küçük olduğu durum için Zmax,e/d50 değerlerinde bir azalma olduğu görülmüştür.
100
Şekil 4.48. εz =25 mm, s=50 mm değerleri için Fd, εxy/ls1 ve Zmax,e/d50 dağılımı Şekil 4.49 εxy =100 mm, s=50 mm değerleri için Fd, εz/Zmax,e ve Zmax,e/d50 dağılımını göstermektedir. εz/Zmax,e boyutsuz değeri, uygulanan HDS derinliğinin, aynı şartlar altında HDS kullanılmayan durumda oluşan maksimum denge oyulma değerine oranını göstermektedir. Grafiğe bakılırsa, Fd değerinin artmasıyla özellikle εz/Zmax,e değerinin 0.75-1.25 aralığı için daha büyük Zmax,e/d50 oluştuğu belirlenmiştir. εz/Zmax,e değerinin 0.75 değerinden daha küçük olduğu durum için Zmax,e/d50 değerlerinde bir azalma olduğu görülmüştür.