In this study, the inner surface of the smooth copper pipe was coated with a hydrophobic material and an experimental study was made to determine the effect on the friction factor in turbulent flow. Fluoroid ethylene propylene (FEP) was chosen as the base coating material and 1% by weight of graphene and graphite are added to this base material to obtain FEP-G and FEP-C materials, respectively. The inner surface of the smooth copper pipe was coated with FEP, FEP-G and FEP-C materials by using the spray technique. Than coated pipe was dried at 400 °C to form hydrophobic surfaces. The contact angles representing the hydrophobicity of the uncoated conventional smooth copper, FEP, FEP-C, and FEP-G coated surfaces were measured as 65°, 93°, 96° and 102°, respectively. In the turbulent flow, the pressure losses in the range of 5000 – 30000 Reynolds numbers were experimentally measured and the friction factor was determined. As a result, the decrease in the friction factor in the range of 7% to 36.1% was determined.
Hydrophobic surface FEP coating Turbulent flow Pressure drop Friction factor.
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 (FEP-C) 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.
Hidrofobik yüzey FEP kaplama Türbülanslı akım Basınç kaybı Sürtünme faktörü
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 31 Temmuz 2022 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2022 Cilt: 10 Sayı: 3 |