Hidrofobik yüzeylerin türbülanslı boru akımlarında sürtünme kayıplarına etkisinin deneysel incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, pürüzsüz bakır boru iç yüzeyi hidrofobik özellik kazandırılacak şekilde kaplanarak türbülanslı akımda basınç kaybı ve sürtünme faktörü üzerindeki etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Kaplama malzemesi olarak floroidetilenpropilen (FEP) ve bu temel malzemeye ağırlıkça %1 oranda grafen (FEP-G) ve grafit (FEPC) ekleyerek elde edilen solüsyonlar kullanılmıştır. FEP, FEP-G ve FEP-C malzemeleri ile pürüzsüz bakır boru iç yüzeyleri sprey yöntemi ile kaplanıp 400 °C sıcaklıkta kurutularak hidrofobik yüzeyler elde edilmiştir. İşlenmemiş konvansiyonel pürüzsüz bakır yüzeyi ile FEP, FEP-C ve FEP-G kaplı yüzeylerin hidrofobikliği temas açıları sırasıyla 65°, 93°, 96° ve 102° olarak ölçülerek belirlenmiştir. Türbülanslı akımda, 5000 – 30000 Reynolds sayıları aralığında deneysel olarak basınç kayıpları ölçülerek sürtünme faktörü belirlenmiştir. FEP, FEP-C ve FEP-G kaplı hidrofobik yüzeyler, konvansiyonel bakır yüzeye kıyasla 5000 – 30000 Reynolds sayısı aralığındaki türbülanslı akımda %7 - %36.1 aralığında sürtünme faktöründe bir azalma göstermiştir.