INVESTIGATION OF THE EFFECT OF SUCTION MOUTH DESIGN ON PARTICLE COLLECTION EFFICIENCY OF A VACUUM ROAD SWEEPER

Öz

In this study, the gas-solid interaction of the suction mouth (dust collection head) of a compact type vacuum road sweeper was investigated by performing flow analysis and particle motion analysis with computational fluid dynamics method. A development study of the suction mouth design was carried out to increase the particle collection efficiency of the sweeper. Numerical and experimental studies of the existing and improved design were made and compared. 10 kg of sand was evenly spread on a 600 mm x 3000 mm test setup and the sand cleaning performance was investigated when the sweeper was moving at a speed of 6 km/h. Sweeping efficiency of 95% was achieved in the improved suction mouth.

Anahtar Kelimeler

• Road Sweeper
• Vacuum Trolley Design
• Particle Movement Analysis
• Road Surface Cleaning
• Solid-Gas Interaction
• Environmental Pollution

Vakumlu Bir Yol Süpürücünün Vakum Arabası Tasarımının Parçacık Toplama Verimliliğine Etkisinin İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, kompakt tip vakumlu bir yol süpürme aracına ait vakum arabasının (toz toplama kafası) hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile akış analizi ve parçacık hareketi analizi yapılarak gaz-katı etkileşimi incelenmiştir. Süpürücünün parçacık toplama verimliliğinin arttırılmasına yönelik vakum arabası tasarımının geliştirme çalışması yapılmıştır. Mevcut ve geliştirilmiş tasarımın sayısal ve deneysel çalışması yapılarak karşılaştırılmıştır. 600 mm x 3000 mm’lik bir test düzeneğine 10 kg’lık kum eşit oranda yayılmıştır ve süpürücünün 6 km/h hız ile hareket ettiği durumdaki kum temizleme performansı incelenmiştir. Geliştirilmiş vakum arabasında %95 oranında süpürme verimliliği elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Yol Süpürme Aracı
• Vakum Arabası Tasarımı
• Parçacık Hareketi Analizi
• Yol Zemini Temizliği
• Katı-Gaz Etkileşimi
• Çevre Kirliliği

Kaynakça

1. Manisalidis, I., Stavropoulou, E., Stavropoulos, A., Bezirtzoglou, E., ‘‘Environmental and Health Impacts of Air Pollution: A Review,’’ Frontiers Public Health, Volume 8, Article 14, February 2020.
2. Yee, C., ‘‘Road Surface Pollution and Street Sweeping,’’ Environmental Sciences, May 2005.
3. Jin, Y., Jiabao, P., Hejin, A., Lujun, Z., ‘‘Relationship between flow field characteristics and dust collection efficiency of sweeper suction port,’’ The Journal of Engineering, Page 389-400, 2022.
4. Hammaz, S., ‘‘Yüksek Emişli, Düşük Gürültülü Kompakt Bir Yol ve Kaldırım Süpürme Aracının Geliştirilmesi,’’ Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 2009.
5. Wu, B., Men, J., Chen, J., ‘‘Numerical study on particle removal performance of pickup head for a street vacuum sweeper,’’ Powder Technology,’’ 2010.
6. Fayzullayevich, J. V., Tan, G., Alex, F. J., Wu, Y., Agyeman, P. K., ‘‘Numerical Study of Factors Affecting Particle Suction Efficiency of Pick-Up Head of a Regenerative Air Vacuum,’’ Processes, Volume 10, Page 1252, 2022.
7. Xi, Y., Zhang, Y., Zhang, X. ve Dai, Y., ‘‘Enhancement of particle collection efficiency considering the structural interplay: particle motion characteristics analysis,’’ 2020.
8. Web Sitesi: https://ceksanmakina.com/product/citymouse

9. Şahin, E., Kaftanoğlu, B., Albayrak, K., Biçkes, A., Başeşme, E., ‘‘Endüstriyel Tip Elektro-Hidrolik Vakumlu Süpürücünün İmalatı,’’ Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, Cilt 13, Sayı 1, Sayfa 27-36, Mayıs 2012.
10. Sadrehaghighi, I., ‘‘Mesh Sensitivity & Mesh Independence Study,’’ 2021.