Yusuf POLAT, Murat Umut YANGAZ, Mehmet Durmuş ÇALIŞIR, Mehmet Zafer GÜL, Ali DEMİR, Bulent EKİCİ, Ali KILIÇ

Çözeltiden üfleme ile nanolif üretim yönteminde hava basıncının nanolif üretimine etkisi

Bu çalışmada çözeltiden üfleme tekniği (Solution Blowing Technique) ile üretilen nanoliflerin lif çapı ve morfolojisi üzerine uygulanan hava basıncının etkisi hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizi ANSYS® Fluent yazılımı kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen HAD analizi sonuçları daha önce gerçekleştirilen deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlara göre hava giriş basıncı 100 kPa’dan 300 kPa değerine çıkınca lif çapı azalmakta ve lif morfolojisi daha düzgün olmaktadır. Ancak, aksine 300 kPa’dan 600 kPa değerine çıkınca hem lif çapı artmaktadır, hem de türbülans yoğunluğu (TY) arttığı için lif morfolojisinde topaklanmaların olduğu görülmektedir. 100 kPa değerinde ise havanın polimer çözeltisini tahrik kuvvetinin yetersizliğinden dolayı damlacıklı yapıların olduğu görülmüştür. Aynı şekilde bu çalışmada hava basıncının etkisi sonlu hacimler metodu (SHM) ile incelenmiştir ve deneysel veriler ile kıyaslanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Çözeltiden üfleme, Nanolif, Sonlu hacimler analizi, Hava basıncı, Akışkanlar dinamiği

PDF

___

Teo, W. E., Ramakrishna, S., A Review on Electrospinning Design and Nanofibre Assemblies, Nanotechnology, 17 (14), R89, 2006.
Stojanovska, E.; Canbay, E.; Pampal, E. S., Calisir, M. D., Agma, O., Polat, Y., Simsek, R., Gundogdu, N. A. S., Akgul, Y., Kilic, A., A Review on Non-Electro Nanofibre Spinning Techniques, RSC Advances, 6 (87), 83783–83801, 2016.
Gundogdu, N. A. S., Akgul, Y., Kilic, A, Optimization of Centrifugally Spun Thermoplastic Polyurethane Nanofibers for Air Filtration Applications, Aerosol Science and Technology, 52 (5), 515–523 2018.
Polat, Y., Pampal, E. S.; Stojanovska, E., Simsek, R., Hassanin, A., Kilic, A., Demir, A., Yilmaz, S., Solution Blowing of Thermoplastic Polyurethane Nanofibers: A Facile Method to Produce Flexible Porous Materials, Journal of Applied Polymer Science, 133 (9), 2016.
Versteeg, H. K., Malalasekera, W., An Introduction to Computational Fluid Dynamics : The Finite Volume Method, Pearson Education Ltd, 978-0-13-127498-3, İngiltere, 2007.
Anderson, D. A., Pletcher, R. H., Tannehill, J. C., Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, CRC Press, 978-1-59169-037-5, Florida, 2011.
Reynolds, O., An Experimental Investigation of the Circumstances Which Determine Whether the Motion of Water Shall Be Direct or Sinuous, and of the Law of Resistance in Parallel Channels. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 174 (0), 935–982, 1883.
Turns, S. R., An Introduction to Combustion: Concepts and Applications, McGraw-Hill, 978-0-07-338019-3 , New York, 2011.
Menter, F. R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications. AIAA Journal, 32 (8), 1598–1605, 1994.
Menter, F. R., Kuntz, M., Langtry, R., Ten Years of Industrial Experience with the SST Turbulence Model, Turbulence Heat and Mass Transfer 4, 4, 625–632, 2003.
Wilcox, D. C. Reassessment of the Scale-Determining Equation for Advanced Turbulence Models. AIAA Journal, 26 (11), 1299–1310, 1988.