Nozul geometrisinin aşındırıcı partikül çarpma hızına etkisinin erozyon aşınma deneyleri ile belirlenmesi

Yüksek hızla taşınan aşındırıcı partiküllerin yüzeylere çarpması sonucu meydana gelen ve birçok endüstriyel uygulamada ekipman ömrünü sınırlayan erozyon aşınması sektörel olarak birçok farklı alanda karşılığı olan önemli bir aşınma mekanizmasıdır. Bu aşınma mekanizmasına etki eden değişkenliğe sahip farklı parametreler ayrıntılı biçimde incelenmiş olsa da nozul geometrisinin partikül çarpma hızı ve buna bağlı erozyon davranışı üzerindeki etkisinin deneysel olarak araştırıldığı çalışmalar sınırlı sayıda kalmıştır. Bu tez çalışmasında da özellikle nozul geometrisinin aşındırıcı partikül çarpma hızına ve erozyon aşınmasına etkisini incelemek amacıyla katı partikül erozyon aşınması test cihazı güncelleme çalışmaları yürütülerek deneysel tutarlılığın artırılmasının önceliklendirildiği tasarım ve üretim işlemleri gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla üç eksende hareket kabiliyetine sahip, elektronik izleme ve kontrol altyapısı ile donatılmış, uluslararası standartlara uyumlu bir erozyon test cihazına geçiş sürecinin geliştirilmiş olması kritik öneme sahiptir. Ayrıca tasarlanan sistemin, nozul geometrisi ile partikül hızı arasındaki değişimlere bağlı olarak erozyon aşınması çıktılarının güvenilir ve tekrarlanabilir biçimde incelenmesine olanak sağlaması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, farklı çıkış çaplarına sahip (Ø3,2 mm, Ø4,8 mm, Ø6,4 mm ve Ø8,5 mm) nozulların imalatları yaptırılarak aşındırıcı olarak 300–425 µm boyut aralığında alüminyum oksit (Al₂O₃) partiküller tercih edilmiş olup partiküllerin taşınmasında akışkan olarak hava kullanılması planlanmıştır. Partikül hareketlerinin incelenmesinde debi değişimlerine bağlı olarak aşındırıcı hızlarının belirlenmesinde çift disk yönteminin deney düzeneğine entegre edilmesi ile ölçüm altyapısı tez faaliyetleri ile geliştirilmiştir. Deneylerde ulaşım sektörü önceliğinde EN 10025-2 standardında tanımlanan S355J2+N yapısal çelik malzemesinin kullanımı sağlanarak mikroyapı karşılaştırmaları ortaya konulmuştur.