Gaz atomizasyonu ile metal tozu üretiminde toz boyutunun sayısal çözümleme ile belirlenmesi

Gaz atomizasyonu işlemi, ergiyik haldeki sıvı metalin parçalanarak katılaşması ile metal tozlarının üretilmesi temeline dayanır. Atomizasyona ait parçalanma mekanizması, anlaşılması çok güç olan karmaşık bir olaydır ve hâlihazırda önerilmiş olan bazı modellere yönelik tatmin edici CFD (Computational Fluid Dynamics, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) çözümü üretilememiştir. Özellikle sayısal çözümlemede iki fazlı model yaklaşımı ile üretilen toz boyutunun ve dağılımın belirlenmesine yönelik çalışmalar çok sınırlıdır. Bu çalışmada sıvı metal ve atomizasyon gazı olmak üzere iki akışkanlı sistemin etkileşimi CFD yaklaşımı ile araştırılmıştır. Yeni bir yaklaşım ile VOF (Volume of Fluids) sıvıların hacim modeli kullanılarak gaz atomizasyon işleminde parçalanma mekanizması ortaya konmuş ve oluşan parçacıkların boyutları ve dağılımı hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Gaz atomizasyonu, Akış dinamikleri; İki-fazlı akış modeli; Parçalanma mekanizmaları; Parçacık boyut dağılımı

PDF

___

Duangkamchan W., Ronsse F., Depypere F., Dewettinck K. and Pieters J.G., CFD study of droplet atomisation using a binary nozzle in fluidised bed coating, Chemical Engineering Science, 68, 555-566, 2012.
Zeoli N., Tabbara H., Gu S., CFD modeling of primary breakup during metal powder atomization, Chemical engineering Science, 66, 6498-6504, 2011.
Persson F., Eliasson A., Jösson P., Prediction of particle size for water atomised metal powders: parameter study, Powder Metallurgy, 55(1), 45-53, 2012.
Aydın Ö. ve Ünal R., Experimental and numerical modeling of gas atomization nozzle for gas flow behavior, Computers & Fluids, 42, 37-43, 2011.
Ünal A., Leon D.D., Gurganus T.B., and Hildeman G.J., Production of Aluminum and Aluminum-Alloy Powder, Powder Metal Technologies and Applications, ASM Handbook, Vol. 7, ASM International, 353-363, 1998
Ünal, R., The Influence of The Pressure Formation at The Tip of The Melt Delivery Tube On Tin Powder Size And Gas/Melt Ratio In Gas Atomization Method, Journal of Materials Processing Technology, 180, No.1-3, pp.291-195, 2006.