ÇİFT KADEMELİ DOĞALGAZ BASINÇ REGÜLATÖRÜNÜN HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ İLE SAYISAL ANALİZİ

Year 2016, Volume: 2 Issue: 1, 14 - 19, 08.06.2016

Mutlu Tekir , Engin Gedik , Erol Arcaklıoğlu Murat Calapkulu Mehmet Cem Kasap

https://doi.org/10.22531/muglajsci.269966

Cited By: 1

Abstract

Basınç düşürücü belirli bir standardı karşılamak
amacıyla makinelerin hareketini ya da sıvı veya gazların akışını kontrol eden
mekanik cihazlardır.  Doğalgaz dağıtım
hatlarından verilen gazın son kullanıcının kullanabileceği basınç aralığına
getiren ve beklenmeyen bir durumda gaz kulanım sistemlerine ve çevreye zarar
vermeden gazı kesebilen servis basınç düşürücüler 4-6 bar arasında gelen doğal
gaz basıncını genellikle 21 mbar çıkış basıncına düşürürler. Yapılan bu
çalışmada çift kademeli olarak basınç düşürme işlemini gerçekleştiren bir
doğalgaz basınç düşürücü tasarlanarak, basınç düşürücü içerisindeki akış
karakteristikleri sonlu hacimler tekniğine dayalı çözüm yapan Ansys Fluent
programında sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal çalışmadan elde edilen
sonuçlara göre basınç düşürücü içerisindeki kademelerin optimum açıklık
oranları belirlenmiş ve temel akış karakteristikleri olan basınç düşümü, hız
dağılımı gibi parametreler dikkate alınarak sonuçlar grafikler halinde sunulmuş
ve detaylı bir şekilde tartışılmıştır.

Keywords

Doğalgaz basınç düşürücü, basınç regülatörü, hesaplamalı akışkanlar dinamiği

CFD ANALYSES OF A TWO-STAGE NATURAL GAS PRESSURE REGULATOR

Abstract

Pressure regulators are mechanical devices that control the motion of the machines or flow of fluids to meet specific standards. Service pressure regulators, that provide the pressure range in which end-user can use natural gas, have the capability of shut-off gas in unexpected conditions without endangering operating medium. Service pressure regulators reduce 4-6 bar upstream pressure to generally 21 mbar downstream pressure. In this study a two-stage pressure regulator has been designed, and flow characteristics of the regulator have been analyzed numerically by Ansys Fluent that runs based on finite volume technique. According to the results obtained from numerical study, optimum rate of orifice gaps of each stages in the regulator has been determined, and taking account of basic flow characteristics like parameters of pressure drop, velocity scatter, etc., results are presented in graphics and discussed in detail.

Keywords

Natural Gas, Regulator, Computational Fluid Dynamics

References

• Tekir, M., “Çift Kademeli Doğalgaz Basinç Regülatörünün Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile Sayısal Analizi”, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi, Karabük, 1-102 (2015).
• Lightfoot, D., “Fundamentals of Pressure Regulators”, American Meter Company (2009).
• Samson AG, “Introduction to Self-Operated Regulators, L202 EN”, Mess-Und Regeltechnik (07/2000).
• Del Toro, A., “Computational fluid dynamics analysis of butterfly valve performance factors”, Master’s Thesis, Utah State University, Logan, USA, 1-134 (2012).
• Song, X., Wang, L., and Park, Y., “Fluid and structural analysis of large butterfly valve", AIP Conference Proceedings, 1052: 311-314 (2008).
• Chaiworapuek, W., Champagne, J., El Haj em, M., and Kittichaikan, C., “An ünvestigation of the water flow past the buttery valve", AIP Conference Proceedings, 1225: 249-262 (2010).
• Skousen, P., “Valve handbook”, NY: McGraw Hill, New York (2007).
• Mane, P., Computational Study of Poppet Valves on Flow Fields, MSc. Thesis, Youngstown State University. (Dec, 2013)
• Domagala, M., “CFD Analyses Of Pilot Operated Relief Valve”, Czasopismo Techniczne (03/05/2008).