YÜKSEK HAVALANDIRMA VERİMİNE SAHİP SU JETİ AĞIZLIKLARININ GELİŞTİRİLMESİ

Abstract

Yeryüzünde canlı yaşamın sürdürülebilmesi suyun varlığına bağlıdır. Dünya nüfusunun hızla artması ve endüstrideki gelişmelerin etkisiyle çevreye bırakılan atıklar, doğal yaşamın en temel bileşeni olan suyun kirletilmesine yol açmıştır. Suyun kirlenmesiyle çözünmüş oksijen miktarı azalmakta ve bunun sonucunda su kalitesi düşmektedir. Suyun kalitesinin arttırılması, doğal yaşamın devamı için gereklidir. Su kalitesinin önemli parametrelerinden biri sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonudur. Suyun havalandırılması, çözünen oksijen miktarını ve dolayısıyla suyun kalitesini artırır. Havalandırma işlemiyle oksijen, fiziksel olarak yeniden suya kazandırılır. Hidrolik yapılar sayesinde kısa sürede ve etkili bir biçimde oksijen transferi sağlanabilmektedir. Hidrolik yapılar ile sağlanan bu transfer, doğal ortamda havadan suya doğru kendiliğinden gerçekleşenden çok daha hızlı ve verimlidir. Bu çalışmada suların havalandırılmasında kullanılan yüksek havalandırma verimine sahip basınçlı su jetleri kullanılmıştır. Su jetleri için farklı tiplerde ağızlıklar geliştirilerek en iyi hava giriş oranı araştırılmıştır. Havalandırma performansı yüksek olan basınçlı su jetleri yardımıyla hava transfer verimi arttırılmaya çalışılmıştır. Çalışma sonucunda su jeti çarpma mesafesinin artmasıyla hava giriş oranının arttığı gözlemlenmiştir. Hava giriş oranı için en uygun su jeti ağızlık boyunun jet çapının dört katı (4D) ve en uygun hava delik çapının 4mm olduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Havalandırma, Su Jeti, Su Jeti Ağızlığı, Basınçlı Akım, Hava Giriş Oranı, Oksijen TransferiDevelopment of Nozzles Possessed High Aeration Efficiency The survivability of life on the earth is dependent on the presence of water. The rapid increase in the world population and industry based contamination have led to pollution of water which is the main component of natural world. The oxygen content in water and therefore, the quality of water gradually reduce due to the increasing of water pollution. The enhancement of water quality is crucial for the sustainability of natural life. Oxygen concentration is one of the prime indicator related to the quality of water. Aeration for water causes increase of oxygen content in water and thus, the quality of water increases. By this process, oxygen is physically supplied to water. Oxygen transfer to water is efficiently performed using hydraulic systems. Hydraulic method is very rapid and effective for oxygen transfer in comparison to natural oxygen transfer. In this study, pressurized water jet which has high level efficiency for aeration of water was studied. In order to achieve the optimum oxygen solubility, various types of nozzles were investigated. Air transfer to water is studied to be enhanced using pressurized water jet. According to this study, air transfer rate increases as the application distance of water jet increases. The optimum nozzle design for enhanced air transfer is achieved when the application distance of water jet becomes four times larger than the nozzle diameter. Moreover, the optimum air diameter is found as 4 mm based on the results. Keywords: Aeration, Water Jet, Water Jet Nozzle, High-Head Flow, Entrainment Rate, Oxygen Transfer.