Işık sensörlü 1 litrelik toz patlama küresinin geliştirilmesi

Bu çalışmada, toz taneciklerinin patlama karakteristiğinin ve kalorifik değerinin aynı anda belirlenmesini sağlayan kompakt bir cihaz geliştirip doğrulaması gerçekleştirilmiştir. Mevcut 20 L'lik Siwek küresindeki basınç sensörüne ilaveten bu patlama küresinde ışık sensörü kullanılarak patlama anı ve süresi hassas olarak ölçülebilmiştir. Işık sensörü ile patlama kürelerinde patlama hızı tayini ilk defa denenen bir çalışma olmuştur. Işık yayılımı toz patlaması anında oluşan basınç dalgalarının yayılım hızından çok daha hızlı olduğu için ışık sensörü tarafından patlamanın algılanması zaman kaybı olmadan gerçekleşmektedir. İlk andaki patlamayı algılayabilen bir sensör patlama küresi içerisindeki olayların daha iyi anlaşılması sağlamıştır. 1 L'lik toz patlama küresi kullanılarak ölçülen maksimum basınç (Pmax) değerleri 20 L'lik Siwek kullanılarak elde edilen Pmax değerleri arasında lineer bir orantı olduğu saptanmıştır. İki veri arasındaki ilişki lineer eğri uydurma yöntemiyle formülüze edilmiştir. Böylece, 1 L'lik toz patlama küresinde elde edilen sonuçların bu çalışmada geliştirilen lineer eğri ile birlikte mühendislik uygulamalarında güvenli bir şekilde kullanılabilirliğinin mümkün olduğu görülmüştür. 1 L'lik ve 20 L'lik toz patlama kürelerinde aynı kömür için ölçülen Pmax değerleri arasındaki belirleme (determinasyon) katsayısı, R2=0.903 olarak hesaplanmıştır. 1 L'lik patlama küresi ile ölçülen Pmax değerleri ve bu değerlere bağlı olarak hesaplanan patlama indeks katsayısı bu çalışmada geliştirilen lineer eğri yardımıyla 20 L'lik Siwek küresi kullanılarak ölçülen Pmax değerlerine yaklaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Toz patlaması, patlama küresi, patlama indeksi, maksimum patlama basıncı