Üretken Tasarım ve CFD-Termal Simülasyon Entegrasyonu ile Hidrosiklon Manifoldunun Performans Optimizasyonu
Öz
Yapay zeka destekli üretken tasarım teknikleri, sıvı-katı ayırma sistemlerinde hidrosiklon manifoldlarının performansını artırmak için uygulanmıştır. Bu çalışma, hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) ve termal analizden yararlanarak türbülanslı kayıplar, basınç düşüşü ve termal birikim gibi kritik verimsizlikleri ele almaktadır. Topoloji optimizasyonu ve parametrik modelleme yoluyla, üretken tasarım çerçevesi, hem basınç kaybını hem de malzeme kullanımını azaltırken parçacık ayırma verimliliğini artıran iyileştirilmiş bir manifold geometrisi üretmiştir. Bu gelişmeler, özellikle yüksek verimli ayırma ve türbülanslı akış yönetimi gerektiren uygulamalarda endüstriyel akışkan sistemlerini optimize etmede üretken tasarımın potansiyelini göstermektedir.
Anahtar Kelimeler
CFD, termal optimizasyon, Hidrosiklon
Destekleyen Kurum
Festo AR-GE
Kaynakça
- [1] D. B. Roemer, C. Nørgård, M. M. Bech, and P. Johansen, “Valve and manifold considerations for efficient digital hydraulic machines,” Research Portal Denmark, pp. 213–227, Jan. 2016. [Online]. Available: https://local.forskningsportal.dk/local/dki-cgi/ws/cris-link?src=aau&id=aau-fe2d2945-7442-46bc-9626-f215106de4f8&ti=Valve%20and%20Manifold%20considerations%20for%20Efficient%20Digital%20Hydraulic%20Machines
- [2] B. B. Samal, C. S. Kumar, and S. K. Varshney, 4D Printing Technology: Principles, Materials and Application. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2025.
- [3] K. Sallam, M. Mohamed, and A. W. Mohamed, “Internet of things (IoT) in supply chain management: challenges, opportunities, and best practices,” Sustainable Machine Intelligence Journal, vol. 2, Mar. 2023, doi: 10.61185/smij.2023.22103.
- [4] B. A. Miller, “Materials selection for failure prevention,” in ASM International eBooks, 2021, pp. 3–19, doi: 10.31399/asm.hb.v11a.a0006800.
- [5] G. F. Franklin, J. D. Powell, and A. Emami-Naeini, Feedback Control of Dynamic Systems, 4th ed. Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2002.
- [6] B. Aktaş, T. Şahin, E. Toptaş, A. Güllü, A. Feyzioğlu, and S. Ersoy, “Material selection in sensor design for additive manufacturing,” Journal of Mechatronics and Artificial Intelligence in Engineering, vol. 4, no. 2, pp. 122–132, Dec. 2023, doi: 10.21595/jmai.2023.23794.
- [7] M. Lu, L. Zhao, Z. Peng, S. Zhang, and M. Jiang, “Research progress on the influence of structural and operating parameters on the enhanced separation performance of mini-hydrocyclones,” Chemical Engineering Research and Design, vol. 208, pp. 81–93, Aug. 2024, doi: 10.1016/j.cherd.2024.06.045.
- [8] W. Wu, R. Xia, G. Qian, Z. Liu, N. Razavi, F. Berto, and H. Gao, “Mechanostructures: rational mechanical design, fabrication, performance evaluation, and industrial application of advanced structures,” Progress in Materials Science, vol. 131, p. 101021, Jan. 2023, doi: 10.1016/j.pmatsci.2022.101021.
- [9] U. Doğu, F. K. Akyüz, A. Feyzioğlu, and S. Ersoy, “Computational fluid dynamics simulation of a two-phase flow model with a cylindroconical structure for optimization of liquid flow,” Hendese Journal of Technical and Engineering Sciences, vol. 1, no. 2, pp. 98–101, Oct. 2024, doi: 10.5281/zenodo.13996532.
- [10] A. Arefin, N. Khatri, A. K. M. A. Habib, Q. Lu, A. Idesman, and P. F. Egan, “Heterogenous architected materials: enhancing mechanical performance through multi-objective optimization,” Engineering with Computers, vol. 41, pp. 1241–1259, Apr. 2025, doi: 10.1007/s00366-024-02081-0.