T.C. GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ ASPİR (Carthamus tinctorious, L.) TOHUMLARININ AERODİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Hazırlayan Sedat BERBER Tarım Makinaları Anabilim Dalı Yüksek Lisans Danışman Doç. Dr. Sefa TARHAN Tokat – 2007 T.C. GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLER ENSTİTÜSÜ ASPİR (Carthamus tinctorious, L.) TOHUMLARININ AERODİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Hazırlayan Sedat BERBER Tarım Makinaları Anabilim Dalı Yüksek Lisans Danışman Doç. Dr. Sefa TARHAN Tokat – 2007 ASPİR (Carthamus tinctorious, L.) TOHUMLARININ AERODİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Sedat BERBER YÜKSEK LİSANS TEZİ TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI TOKAT - 2007 T.C. GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ASPİR (Carthamus tinctorious, L.) TOHUMLARININ AERODİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ SEDAT BERBER YÜKSEK LİSANS TEZİ TARIM MAKİNALARI ANABİLİM DALI Bu tez, / /2007 tarihinde aşağıda belirtilen jüri tarafından oy birliği ile kabul edilmiştir. Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza 1.Başkan: Doç. Dr. Sefa TARHAN .......................... 2.Üye: Yrd. Doç. Dr. Sedat KARAMAN .......................... 3.Üye: Yrd. Doç. Saadettin YILDIRIM ........................... ONAY: Bu tez tarih ve sayılı Enstitü yönetim Kurulu tarafından belirlenen jüri üyelerince kabul edilmiştir. / /2007 Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü (PROJE NO: 2005/41) BU ARAŞTIRMA GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOMİSYONU TARAFINDAN DESTEKLENMİŞTİR Tokat-2007 ÖZET ASPİR (Carthamus tinctorious, L.) TOHUMLARININ AERODİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ Sedat BERBER Gaziosmanpaşa Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Tarım Makinaları Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi 2007, 47 sayfa Danışman: Doç. Dr. Sefa TARHAN Jüri: Yrd. Doç. Dr. Sedat KARAMAN Jüri: Yrd. Doç. Dr. Saadettin YILDIRIM Aspir (Carthamus tinctorius, L.) tohumları, yüksek yağ oranına ve insan beslenmesine uygun yağ bileşenlerine sahip olan kurağa dayanıklı bir yağ bitkisidir. Bu sebeple, Türkiye’nin yemeklik yağ açığını kapatılmasında ve biyodizel üretimini artırmada önemli bir potansiyele sahiptir. Aspir tarımında kullanılan tarım makinelerinin ve aspir tohumlarını işleme sanayiinde kullanılan makinelerin tasarımında aspir tohumunun fiziksel özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir. Remzibey 05 çeşidi aspir tohumlarının şekilsel özellikleri, gravimetrik özellikleri ve aerodinmaik özellikleri iki farklı nem içeriğinde (% 6,5 ve % 19,5 y.b.) belirlenmiştir. Aspir tohumu yığınlarının hava akımına karşı gösterdiği direnç ve aspir tohumlarının hava ortamındaki son hız değeri ölçülmüştür. Bu amaçla kurulan deney düzeneği; elektronik varyatör, elektrik motoru, santrifüj fan, hava dağıtım odası ve silindirik depodan meydana gelmiştir. Son hız denemelerinde silindirik depo sistemden çıkartılarak yerine 8,5 cm çapında ve 1 uzunluğunda şeffaf boru takılmıştır. Son hız deney düzeneğinin doğru sonuç verdiğini test etmek amacıyla standart masa tenisi topunun son hız değeri ölçülmüş ve literatürde verilen eşitlikler kullanılarak bulunan değerlerle kıyaslanmıştır. Aspir tohumlarının % 6,5 nem içeriğinde uzunluğu ortalama 7,94 mm olarak bulunmuştur. Nem içeriğinin % 19,5’a çıkması durumunda uzunluk 8,13 mm’ ye çıkmıştır. Aspir tohumlarının uzunluğu, genişliğinin 1,8 katı ve kalınlığının 2,2 katıdır. Aspir tohumunun kabuk kalınlığı 0,46 mm olarak ölçülmüş ve nem içeriğinden etkilenmemiştir. İzdüşüm yüzey alanı, 1000 tane ağırlığı, gerçek hacim ağırlığı, yığılma açısı ve porozite nem içeriğindeki artışla artmışken yığın hacim ağırlığı azalmıştır. Küresellik değeri % 63 olarak ölçülmüş ve nem içeriğinden etkilenmemiştir. Sonuç olarak, boyutsal ve gravimetrik özelliklerin çoğunun tohum nem içeriğine bağlı olduğu bulunmuştur. Fan sekiz farklı devirde ayarlanarak, 0,03 ile 1,0 m⋅s-1 aralığında hava hızları elde edilmiştir. Bu hızlara karşılık gelen basınç düşüş değerleri belirlenmiştir. Basınç düşüş değerleri hava hızının artmasıyla logaritmik bir eğilimle artış göstermiştir. Bu eğilim literatürde sıklıkla kullanılan Shedd eşitliği ve Hukill-Ives eşitliği ile tanımlanmıştır. Her iki eşitlikte eğilimi yüksek oranda temsil etmiş olup Shedd eşitliğinin kısmen daha iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Shedd eşitliğinin kısmen daha iyi sonuç vermesi ve daha basit bir matematiksel ifade olması sebebiyle aspir havalandırma ve kurutma sistemlerinin tasarımında kullanılması uygundur. Aspir tohumlarının nem içeriğindeki artış hava akımına gösterilen dirençte % 35 oranında azalmaya sebep olduğu belirlenmiştir. Nem içeriğindeki artışla hava direncinin azalması yığın hacim ağırlığındaki azalma ve porozite değerindeki artışla ilgilidir. Aspir tohumlarının son hız değerleri % 6,5 (y.b.) nem içeriğinde 9,18 m⋅s-1 değerinde ve % 19,5 (y.b.) nem içeriğinde 9,09 m⋅s-1 olduğu belirlenmiş ve nem içeriğinin son hız değerlerine önemli bir etkisinin bulunmadığı tespit edilmiştir. Sürüklenme katsayısı değeri ürün nem içeriğinden çok az etkilenmiş ve 0,648-0,659 arasında olduğu tespit edilmiştir. Anahtar Kelime: Aspir, fiziksel özellikler, son hız, hava direnci, Shedd Eşitliği, Hukill-Ives Eşitliği ABSTRACT Determination of Aerodynamic Properties of Safflower (Carthamus tinctorious, L.) Seeds Sedat BERBER Department of Agricultural Machinery Institute of Natural and Applied Science University of Gaziosmanpasa Master Thesis 2007, 47 pages Supervisor: Doç.Dr. Sefa TARHAN Jury: Yrd. Doç. Sedat KARAMAN Jury: Yrd. Doç. Saadettin YILDIRIM Safflower (Carthamus tinctorius, L.) is a drought resistant oil plant whose seeds have high oil content and oil components recommended as healthy human nutrition. Therefore, it has an important potential to close the palatable oil deficit of Turkey and to increase the production of biodiesel. The technical data about the physical properties of safflower seeds are needed to design the necessary agricultural machines and processing machines. The dimensional properties, gravimetric properties and aerodynamic properties of the Remzibey 05 variety of safflower were determined at two different moisture content (6,5% and 19,5%, w.b.). The airflow resistance and terminal velocity of safflower seeds were measured in this study. The Experimental setup were composed of an electronic revolution control unit, an electric motor, a centrifuge fan, an air distribution room, a cylindrical container. During the terminal velocity experiments, the cylindrical container was replaced with a plastic tube whose diameter and length were 8,5 cm and 115 cm, respectively. The average length of safflower was 7,94 cm at 6,5 % (w.b.) and 8,13 mm at 19,5 % moisture content. The length of safflower was 1,8 times bigger than its width and 2,2 time bigger than its thickness. The hull thickness of safflower seed was 0,46 mm and was not affected by the moisture content. The projected area, 1000 seed mass, kernel density, repose angle and porosity increased with moisture content while the bulk density decreased with moisture content. The sphericity of safflower seeds was found to be % 63 and did change with moisture content. The revolution of fan was adjusted at eight different levels. They gave the airflow speed in the range of 0,03 ile 1,0 m⋅s-1. The pressure drop at each airflow speed was measured and recorded. The values of pressure drop increased with airflow speed in a logarithmic trend. This trend was modeled by two different equations (Shedd equation and Hukill-Ives equation). Both equation gave good prediction; however, Shedd equation predicted the experimental data slightly better than Hukill-Ives Equation. Shedd equation was recommended in this study because of its slightly better predictions and mathematical simplicity. The increase of moisture content of safflower seeds from 6,5 % (w.b.) to 19,5 % (w.b.) decreased the airflow resistance by 35%. The terminal velocity of safflower seeds was 9,18 m⋅s-1 at 6,5% (w.b.) and 9,09 m⋅s-1 at 19,5 % (w.b.). The value of terminal velocity was not affected by moisture content. The drag coefficient of safflower seeds were slightly affected by moisture content and found to be 0,648-0,659. Keywords: Safflower, physical properties, terminal velocity, airflow resistance, Shedd equation, Hukill-Ives equation TEŞEKKÜR Yüksek lisansımın ilk gününden bu yana yardım ve hoşgörüsünü benden hiç esirgemeyen danışman hocam Doç. Dr. Sefa Tarhan, jüri üyeleri Yrd. Doç. Dr. Sedat Karaman, Yrd. Doç. Dr. Saadettin Yıldırım’a desteklerini benden esirgemeyen çalışma arkadaşlarım Arş. Gör. Hakan Polatcı’ya, Yüksek lisans öğrencisi Ömer Faruk Yeşildağ’a teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca her şeyimi borçlu olduğum fedakar aileme, varlıkları ve sevgileriyle bana büyük destek veren diğer arkadaşlarıma sonsuz teşekkür ve sevgilerimi sunuyorum. Sedat BERBER 2007 İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET ...………………………..……………………………………………………… i ABSTRACT ……………………..………………………………………………….… iii TEŞEKKÜR …………………….………………………………………….…………. v İÇİNDEKİLER ………………….…………………………….……………………… vi ŞEKİLLER LİSTESİ …………………………………………………………………. viii ÇİZELGELER LİSTESİ ……………………………………..…………….………… ix SEMBOLLER LİSTESİ………………………………………………………………... x 1. GİRİŞ …………………………………………………………………………......... 1 2. LİTERATÜR ÖZETİ …………………………………..………….…….…………. 4 3. MATERYAL VE METOD .……………………….…..…………………………. 13 3.1. Materyal ………………………………….……..….……………….………… 3.2. Metod ………………………………….……..…..…………………………. 3.2.1. Yığın Halindeki Aspir Tohumlarının Hava Akımına Karşı Gösterdiği Direncin Belirlenmesi................................................................................ 3.2.2. Aspir Tohumlarının Son Hız Değerlerinin Belirlenmesi........................... 3.2.3. Aspir Tohumlarının Nemlendirilmesi ve Nem Tayini.............................. 3.2.4. Aspir Tohumlarının Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi........................ 3.2.5. Aspir Tohumu Yığınlarının Hava Akımına Gösterdiği Direncin Matematiksel Modellenmesi..................................................................... 3.2.6. Aspir Tohumlarının Sürüklenme Katsayılarının Hesaplanması............................................................................................ 13 14 14 17 18 19 21 23 4. SONUÇLAR ………………………………….…..……….………………………. 24 4.1. Aspir Tohumu İle İlgili Bazı Fiziksel Özellikler................................................ 24 4.2. Aspir Tohumları Yığınlarının Hava Akımına Gösterdiği Direnç Değerleri..... 28 4.3. Aspir Tohumlarının Son Hız Değerleri............................................................. 36 5. TARTIŞMA VE ÖNERİLER ……………………………………....………………. 38 KAYNAKLAR ..……………………………….……………………………………… 43 ÖZGEÇMİŞ ...…………………………………………………………………………. 47 ŞEKİLLER LİSTESİ Sayfa Şekil 3.1. Aspir bitkisi……………………………………………………………… 13 Şekil 3.2. Aspir tohumu…………………………………………………………….. 14 Şekil 3.3. Yığın halindeki Aspir tohumlarının hava akımına karşı gösterdiği direnci belirleme deney düzeneği………………………………………………………………. 15 Şekil 3.4. Aspir tohumlarının siloya doldurulması…………………………………….. 16 Şekil 3.5. Şeffaf boru………………………………………………………………….. 17 Şekil 3.6. Aspir nemlendirme bidonları…………………………………………….. 19 Şekil 4.1. Kuru aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Shedd eşitliği ile yapılan tahminler………………….. 29 Şekil 4.2. Nemlendirilmiş aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Shedd eşitliği ile yapılan tahminler……………….. 31 Şekil 4.3. Kuru aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Hukill-Ives eşitliği ile yapılan tahminler…………… 33 Şekil 4.4. Nemlendirilmiş aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Hukill-Ives eşitliği ile yapılan tahminler……………... 35 ÇİZELGELER LİSTESİ Sayfa Çizelge 4.1. Aspir tohumuna ait bazı fiziksel özellikler ............................................... Çizelge 4.2. Kuru Aspir tohumları için Shedd eşitliğine ait varyans analiz Sonuçları ................................................................................................... Çizelge 4.3. Kuru Aspir tohumları için Shedd eşitliği parametreleri ............................ Çizelge 4.4. Nemlendirilmiş Aspir tohumları için Shedd eşitliğine ait varyans analiz sonuçları ........................................................................................... Çizelge 4.5. Nemlendirilmiş Aspir tohumları için Shedd eşitliği parametreleri ............. Çizelge 4.6. Nemlendirilmiş Aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği varyans analiz sonuçları .................................................................................................... Çizelge 4.7. Kuru Aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği parametreleri .................. Çizelge 4.8. Nemlendirilmiş Aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliğine ait varyans analiz sonuçları ....................................................................... Çizelge 4.9. Nemlendirilmiş Aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği parametreleri .... Çizelge 4.10. Aspir tohumunun hava akımına gösterdiği dirence ait modellerin iyilik dereceleri .......................................................................................... Çizelge 4.11. Aspir tohumları son hız deneyi sonuçları ................................................. Çizelge 4.4.1 Aspir tohumlarının hava akımına gösterdiği dirence ait modellerin iyilik dereceleri .......................................................................... 25 28 29 30 31 32 32 34 34 36 37 38 SEMBOLLER LİSTESİ Sembol N Wi Ws Nf Ni P Yy Yg YA KY KYÇ Dg L W T Ap K ∆P V a1, b1 a2, b2 OTH OKHK OYH Xi Yi n G Yh Vt R2 Açıklama Yaş baza göre nem içeriği Kurutma öncesi ürün ağırlığı Kurutma sonrası ürün ağırlığı Son nem içeriği İlk nem içeriği Porozite Yığın hacim ağırlığı Gerçek tohum hacim ağırlığı Yığılma açısı Koni yüksekliği Koni yarı çapı Geometrik ortalama çap Uzunluk Genişlik Kalınlık Hava akımına gelen iz düşümü yüzey alanı Küresellik 1 m yığın derinliği için basınç düşüm değeri Hava hızı Shedd eşitliği parametreleri Hukill-Ives eşitliği parametreleri Ortalama taraflılık hatası Ortalama kareler hatası kökü Ortalama yüzde hata i inci ölçülen değer i inci hesaplanan değer Toplam örnek sayısı Aspir tohum ağırlığı Havanın hacim ağırlığı Kritik hız Belirleme sayısı Birim % g g % % % kg·m-3 kg·m-3 (°) cm cm mm mm mm mm mm2 % Pa·m-1 m·s-1 kg kgm-3 Ms-1 1. GİRİŞ Aspir (Carthamus tinctorious, L.) bitkisi, yalancı safran, Amerikan safranı ve boyacı safranı gibi isimlerle bilinen, geniş yapraklı tek yıllık, sarı, kırmızı, turuncu, beyaz ve krem renklerinde çiçeklere sahip dikenli ve dikensiz tipleri olan, kuraklığa dayanıklı ve ortalama yağ oranı %30-45 arasında değişebilen bir yağ bitkisidir. Aspir tohumlarından elde edilen yağ, yemeklik olarak kullanılmaktadır ve kalitelidir. İnsan sağlığı açısından önemli bir unsur olan toplam doymamış yağ asitleri oranı çok yüksektir. Bu oran %90–93 civarındadır. Son yıllarda oleik asit (Omega 9) oranı yüksek bitkiler üzerinde de çalışmalar artmıştır. Günümüzde, oleik yağ asidi oranı %85’in üzerinde olan bitki çeşitleri de geliştirilmiştir. Zeytinyağındaki oleik asit yağ oranının %65–85 arasında olduğunu düşünürsek, oleik tipteki aspir yağının beslenme açısından en az zeytinyağı kadar önemli olduğu açıkça görülmektedir. Diğer yağ bitkilerinde de olduğu gibi, aspir bitkisinden elde edilen yağda (özelliklede Oleik tipte olanlar) biodizel yapımında kullanılmaktadır. Aspir yağı içerdiği yüksek orandaki linoleik asit (Omega 6) nedeniyle çabuk kuruyan yağlardan olduğu için, boya sanayi kullanımına uygundur (Babaoğlu, 2005). Ülkemizde her yıl toplam 1,000,000–1,200,000 ton civarı yağ tüketilmektedir. Ülkemiz genelinde yetiştirilen değişik yağ bitkilerinden elde edilen yağ miktarı yaklaşık 600,000 ton kadardır. Diğer bir ifadeyle ancak tükettiğimizin yarısı kadar yağ üretebilmekteyiz. Açık olarak ortaya çıkan, geri kalan ihtiyacımız ise, her yıl yüz milyonlarca döviz ödenerek ithal edilmektedir. Aspir bitkisi kuraklığa dayanıklı olduğundan ülkemizin hemen hemen her tarafında, özellikle verimsiz olan alanlarda, ekonomik olarak getirisi fazla olan diğer bitkilerin yetiştirilemeyeceği alanlarda rahatlıkla yetiştirilebilecek bir bitkidir (Babaoğlu, 2005) . Yağı alındıktan sonra geriye kalan aspir küspesi, içerdiği %25’e varan ham protein oranıyla hayvancılıkta da iyi bir yem kaynağıdır. Tohum kabukları sanayide pek çok alanda kullanılmaktadır. Örneğin, daha yoğun ve sert yüzeyli kâğıt yapımında; hafif ve gözenekli fırınlanmış tuğla ve seramik yapımında; yalıtım işlerinde dolgu maddesi olarak; kolay kırılabilir hassas eşyalar için ambalaj paketi yapımında başarılı bir biçimde kullanılır. Aspir bitkisi, yeşilken hayvanların direkt olarak otlatılmasına da uygundur. Bununla birlikte, silaj veya kuru ot (yem) yapımına da elverişlidir. Yem olarak çok lezzetli ve besleyici olup, besin değeri en az yulaf ve yonca kadar yüksektir. Tohumları, büyükbaş hayvanlara 2 kg’ı geçmemek üzere, kırılmadan, bütün halinde arpa gibi yedirilebilir. Yağlı bir tohum olduğu için bu şekilde beslenen süt hayvanlarında süt veriminde artış tespit edilmiştir. Aspir bitkisinin Anadolu’ya gelişi, Orta Asya’dan göç eden Türkler vasıtasıyla olmuştur. Bulgaristan’dan gelen göçmenlerle bazı dikenli tipler Marmara bölgesinde (Balıkesir yöresine) 1940–1945 yıllarında getirilerek tarımı yapılmıştır. Ülkemize girişi bu kadar eski olmasına rağmen, maalesef bugüne kadar gerekli önem verilmediğinden aspir bitkisi Türk tarımındaki yerini alamamıştır. Ülkemizde, bazı yörelerde dikenli ayçiçeği ve zerdeçal olarak da bilinmektedir. Bugün yalnızca Isparta, Eskişehir ve Balıkesir gibi geçit yörelerinde çiftçiler tarafından belli miktarlarda ekilen aspir bitkisi, el preslerinde veya diğer yöntemlerle yağı alınarak bölgesel olarak tüketilen, piyasaya arz edilmeyen bir bitki konumundadır. Tarımsal ürünlerin aerodinamik özellikleri, birçok tarım makinesinin tasarımı için gereklidir. Tarımsal ürünlerin aerodinamik özellikleri iki grupta incelenebilir. Birincisi, yığın halindeki ürünlerin hava akımına gösterdiği dirençtir. İkincisi de, tarımsal ürünlerin son hız değerleridir (Yağcıoğlu, 1996). Havasız ortamda, bütün cisimler yer çekimi dolayısıyla eşit olan ivmeyle yere düşerler. Gerçek atmosferik şartlarında serbest düşme yapan bir cismin ivmesi hava direnci sebebiyle bir süre sonra durur ve cismin sabit bir hızla düşmeye devam eder. Düşen cismin eriştiği maksimum hıza son hız (terminal velocity) denir. Tarımsal ürünlerin birbirlerinden veya başka yabancı cisimlerden ( taş parçacığı, toz, sap, kavuz, saman, v.b.) ayrılmasında kullanılacak makinelerin tasarımında ve pnomatik iletim sistemlerinin tasarımında son hız özelliklerinden yararlanılmaktadır. Kurutma ve havalandırma işlemlerinden beklenen yarar yeterli miktarda havanın ürün yığınından geçebilmesine bağlıdır. Kurutma sırasında tane neminin azaltılması, havalandırma sırasında ise yığın ilk sıcaklığının yükselmesini önlemek amacıyla geçirilmek istenen hava akımı, tanelerin arasından geçerken doğal olarak bir dirençle karşılaşır. Yığından geçirilmek istenen hava, karşılaştığı bu direnci yenecek statik basınca sahip olmak zorundadır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye için yüksek ekonomik ve teknik öneme sahip bir yağ bitkisi olan aspir (Carthamus tinctorious, L.) tohumları yığınının içerisinden geçen hava akımının karşılaştığı direnç ve tohumlarının son hız değerlerinden oluşan aerodinamik özelliklerinin belirlenmesi ve deneysel verilerin matematiksel modeller ile açıklanmasıdır. 2. LİTERATÜR ÖZETİ Yağcıoğlu ve Servi (1990)’nin çeşitli tarım ürünlerinin hava akımına gösterdikleri direncin belirlenmesi üzerine yaptıkları çalışmada, tarım ürünlerinin kurutma ve havalandırma işlemlerinde, amaca uygun fan seçilerek enerji tüketiminin en aza indirilmesinde ürün yığınının hava akımına karşı gösterdiği direncin bilinmesi gerektiğini ifade etmişlerdir. Bu amaçla beş değişik ürün yığınından beş değişik hızda hava akımı geçirilerek, ürünlerin gösterdiği direnç belirlemişlerdir. Elde edilen verilere göre, ürün yığınının hava akımına gösterdiği direnç hava hızına bağlı olarak artmakta, eşdeğer çapı 5 mm’nin üzerindeki ürünlerde, dane şekilleri küreselliğe yaklaştıkça azalmaktadır. Yağcıoğlu ve Bozkurt (1985)’un, NK PX 616 çeşidi tanelenmiş mısır yığınının hava akımına gösterdiği direncin saptanması üzerine yaptıkları bir araştırmada; herhangi bir tarım ürünü yığınından geçirilen hava akımının uğrayacağı basınç düşümünün değerinin bilinmesi, uygulamada birçok kazançlar sağlayacağını ifade etmişlerdir. Bu kazançların en önemlisi, mümkün olan en küçük gücü tüketerek işe en uygun hava basıncını sağlayarak fanın seçimine olanak sağlamasıdır. Çünkü genel olarak fanın havaya kazandıracağı statik basıncın bir kat artması için güç tüketimi 8-10 kat arasında artmaktadır. Işık ve Yüksel (1991)’ın ikinci ürün fasulyenin hava akımına karşı gösterdiği direncin belirlenmesi üzerine yaptıkları araştırmada; temizlenmiş ve temizlenmemiş fasulyeler üzerinde, değişik hava akımlarında gerçekleştirilen ölçümler, hava akım hızının artmasının, statik basınç düşümünü arttırdığı ve bu artışın ürünün nem içeriğine ve yabancı madde oranına bağlı olarak değişik boyutlarda oluştuğunu göstermişlerdir. Yıldız ve ark. (1985)’nın mısır, soya fasulyesi ve yerfıstığı yığınlarının hava akımına karşı gösterdikleri direncin değişimi konusunda yaptıkları araştırmada ele alınan ürünlerin hava akımına karşı gösterdikleri direnç yükleme derinliğine bağlı olarak artmıştır. Bu artış yüksek hava hızlarında daha büyük değerdedir. Yerfıstığına kıyasla daha az, soya fasulyesine kıyasla köşeli tane yapısına sahip olan mısırın hava akımına gösterdiği direnç daha fazladır. Mısır ve soyada nem içeriğinin artmasıyla hava akımına gösterilen direnç azalmıştır. Bu nedenle vantilatör seçiminde minimum nem içeriği dikkate alınmalıdır. Aktaş ve Akdemir (1997), akışkan yatak ortamında kuru soğanın ve soğan arpacığının temizlenmesi ve sınıflandırılmasıyla ilgili karakteristiklerin belirlenmesi üzerine bir çalışmada materyallerin fiziksel özelliklerindeki farklılıkların bunların aerodinamik özelliklerini etkilediğini bildirmişlerdir. Aynı gruptaki materyallerin özelliklerinin değişik olmasının bir diğer sebebinin de bazı materyallerin kendi eksenleri etrafında dönmeleri ve bundan dolayı farklı konumlarda yani sürekli değişen izdüşüm alanlarında asılı kalmalarından kaynaklandığını saptamışlardır. Dursun ve Güner (1997)’in portakal ve elmanın hava akımına gösterdiği direncin belirlenmesi üzerine yapıkları bir çalışmada ürün fiziksel özelliklerinin ve yığın özelliklerinin hava akımının karşılaşacağı direnç üzerine etkilerini incelemişlerdir. Ürün çapının artmasıyla yığının hava akımına gösterdiği direncin azaldığını bildirmişlerdir. Bunun nedeni, ürün çapının artmasıyla yığının boşluk hacminin artması ve buna bağlı olarak hava akımına gösterilen direncin azalmasıdır. Ürün yükleme biçimiyle basınç düşmesi arasındaki ilişki ise, ürünün silo içerisine yüklenme biçimine bağlı olarak porozitesi ve hacim ağırlığı değişmektedir. Yığın hacim ağırlığının ve porozitesinin değişmesi ise hava akımına gösterilen direncin değişmesine neden olmaktadır. Ürün yükleme biçimi (rasgele yığma ve dizme) ile basınç düşmesi arasındaki ilişki hem portakal hem de elma çeşitlerinde ürünün, siloya dizilerek yüklenmesi durumunda hava akımına gösterilen direncin yığma şeklindeki yüklemeye göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Hava hızına bağlı olarak yığma şekline göre silonun dizilerek doldurulması ile basınç düşmesi, portakalda %12,2 ile %18,7; Golden çeşidi elmada %20,2 ile %25,8; Starking çeşidi elmada ise %12,2 ile %12,9 arasında artmıştır. Sokhansanj ve ark. (1990) yaptıkları çalışmada mercimek yığının hava akımına göstermiş olduğu direnci incelemişlerdir. Kullandıkları hava hızı değerleri 0.0019 ile 0.1920 m3m-2s-1 arasında değişmiştir. Temiz mercimeğin hava akımına göstermiş olduğu direncin değeri tane mısırın direncinden 2,5 kat daha fazla olduğu ve buğdayın havaya göstermiş olduğu direncin 0,7 katı olduğunu bulmuşlardır. Mercimeğin nem içeriğinin %1 artması mercimeğin hava akımına gösterdiği direnci % 2,5 kat artırmıştır. Mercimeğin tane boyutları artıkça hava akımına gösterdiği direncin düşük ve orta hava hızı değerlerinde (0,0028 ile 0,0272 m3m-2s-1) azalırken, yüksek hava hızı değerlerinde (0,0272 ile 0,5926 m3m-2s-1) artış göstermiştir. Sıkıştırılarak mercimek yığınının hacim ağırlığının % 9 artırılması hava akımına gösterdiği direnci hava hızına bağlı olarak % 34 ile % 69 oranında artırmıştır. Yığın içerisindeki küçük kırık tane parçacıklarının artması hava akımına gösterilen direnci artırmıştır. Mısır yığının yatay yöndeki hava akışına gösterdiği direnç düşey yöndeki hava akışına gösterdiği direncin yaklaşık yarısına eşittir. Shedd (1953), tarımsal ürünlerin hava akımına gösterdiği direnç ile hava hızı arasındaki ilişkinin doğrusal olmadığını göstermiş ve bir üstlü fonksiyon geliştirmiştir. Kural ve Çarman (1997)’nın bazı daneli ürünlerin aerodinamik özellikleri üzerine yaptıkları çalışmalarında; son hızın çavdarda 11,29-11,33 ms-1, aspirde 11,94-12,00 ms-1, nohutta 14,09-14,14 ms-1 ve fasulyede 14,11-14,20 ms-1 arasında değiştiğini belirtmişlerdir. Bu ürünlerin sürüklenme katsayıları ise çavdarda 0,27-0,31, aspirde 0,23-0,3, nohutta 1,221,29 ve fasulyede 0,44-0,50 değerleri aralıklarında olduğunu belirtmişlerdir. Son hızın, danenin ağırlığı, izdüşüm alanı ve küreselliğinden etkilendiğini tespit edilmiştir. Yıldız ve ark. (1992)’nın bazı tarımsal ürünlerde son hız ve dane boyut özellikleri üzerine yaptıkları çalışmada kritik hız değeri, soya çeşitlerinde 11-14 ms-1, mısırın PX9646 çeşidinde 9-13 ms-1, Decalp XL72-AA çeşidinde 11-22 ms-1, Balcalı-85 buğday çeşidinde ise 7-9 ms-1arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Belirlenen değerlerin altındaki hava hızlarında, üründen daha hafif materyallerin temizlenmesi olasıdır. Ayrıca bazı sürtünme kayıpları dikkate alınarak seçilecek hava hızlarında ürünler pnömatik sistemlerle bir yerden başka bir yere taşınabileceğini ifade etmişlerdir. Ürün nem içeriğindeki değişime bağlı olarak son hızın belirli oranlarda değiştiği ifade edilmiştir. Beyhan ve Erol (1993)’nın bazı fındık çeşitlerine ait dane ve zuruflu meyvelerin aerodinamik özellikleri üzerine yaptığı çalışmada; zuruflu fındık örneklerinin göz önünde alınan karakteristik boyutları ile aerodinamik özellikleri arasındaki ilişkiler düşük bulunmuştur. Buna, zuruflu fındıkların şekil özelliklerinden kaynaklanan, eksenleri etrafında dönme, yuvarlanma, hava akımına karşı izdüşüm alanlarının değişmesi ve aynı örnek gruplarının özgül ağırlıklarındaki farklılığın neden olduğu anlaşılmıştır. Nimkar ve Chattopadhyay (2002), yeşil Gram (Vigna radiata L.)’ bitkisinin tohumlarının hava akımına gösterdiği direnci farklı çalışma şartları için belirlemişlerdir. Dikkate alınan çalışma şartları % 8,16-16,65 (kuru baz) nem içeriği, 0,0104 -1,0875 m3s1 m-2 hava hızı, 0,2-0,6 m yığın derinliği ve 760- 855 kgm-3 yığın hacim ağırlığıdır. Yeşil gram’ın hava akım direnci, yüksek hava hızında, yüksek yığın derinliğinde ve düşük nem içeriğinde artmıştır. Sonuçlar, %1 oranında nem içeriğindeki artışın %2,43 civarında hava direncini azalttığını göstermiştir. %1 oranında yığın hacim ağırlığının artması hava direncini % 6,6 oranında artmıştır. Deneysel veriler üç farklı eşitlikle (Shedd eşitliği, Hukill-Ives eşitliği ve değiştirilmiş Ergün eşitliği) tanımlanmıştır. Üç eşitlikte iki parametreye sahiptir. Sıkı doldurulmuş yeşil gramın hava akım direnci seyrek doluma göre %50,4 oranında daha fazla olmuşken hacim ağırlığında sadece % 7,8 oranında artmıştır. Güner (2006), bazı bitki tohumlarının pnömatik taşıyıcı özellikleri hakkında yapmış olduğu çalışmasında pozitif bir alçak basınç pnömatik taşıyıcısı tasarlamıştır. Buğday tohumlarının, arpa tohumlarının, ayçiçeği tohumlarının ve mercimek tohumlarının pnömatik iletim sistemiyle taşınması için gerekli olan özellikler belirlenmiştir. Ayrıca tohumlarda meydana gelen mekanik zararlar, filizlenme oranı ve kuvvet endeksi deneysel olarak tespit edilmiştir. Buğday %55,06 oranında en yüksek küresellik değeri alırken, arpa %46,10 oranında en düşük sırada yer almaktadır. Buğdayın, arpanın, ayçiçeğinin ve mercimeğin hacimleri sırasıyla 35,76 mm³, 38,37 mm³, 71,29 mm³, ve 39,76 mm³ şeklindedir. Buğday, arpa, ayçiçeği ve mercimeğin bir tohumluk kütlesi yaklaşık, 47,38 g, 38,18 g, 57,80 g ve 56,54 g şeklindedir. Buğday, arpa, ayçiçeği ve mercimek için yığın hacim ağırlığı ve gerçek tohum hacim ağırlığı yaklaşık, 815-1325 kgm-³, 684-995 kgm-³, 427-711 kgm-³ ve 777-1422 kgm-³ olarak elde edildi. En yüksek porozite yaklaşık %45,36 mercimek için elde edilirken, arpa için %31,25 en düşük değer elde edilmiştir. Buğdayın, arpanın, ayçiçeğinin ve mercimeğin izdüşüm yüzey alanları 14,70 mm², 25,10 mm², 61,49 mm² ve 27,70 mm² şeklinde bulundu. Buğday, arpa, ayçiçeği ve mercimeğin son hızları 9,86’dan 10,27 ms-1, 7,44’den 8,25 ms-1, 6,13’den 6,61 ms-1 ve 6,99’dan 7,72 ms-1’e değişkenlik göstermiştir. Buğdayın, arpanın, ayçiçeğinin ve mercimeğin sürüklenme katsayısı 0,490-0,532, 0,359-0,441, 0,345-0,401 ve 0,549-0,670 arasında değişmiştir. Buğday, arpa, ayçiçeği ve mercimeğin boyutları 3,04-7,92 mm, 2,58-9,54 mm ve 3,39-11,33 mm arasında farklılık göstermiştir. % 6,2 (k.b.)’lik nem oranında boy, kilo ve ayçiçeği tohumu kalınlıkları 9,52 mm, 5,12 mm ve 3,27 mm olarak ölçülmüştür. Sacilik (2004), haşhaş tohumlarının hava akımına gösterdiği direnci araştırmışlardır. Direncin, yığın derinliğine, nem içeriğine ve yabancı madde oranına bağlı olduğunu rapor etmiştir. Haşhaş tohumlarının hava akım direnci %6,21, %10,03, %14,19 ve %18,37 d.b’lik nem içeriğinde belirlenmiştir Çalışır ve ark.(2005), aspir tohumunun fiziksel özelliklerini üç değişik nem içeriği (%5,61, % 14,08 ve %23,32) için incelemişlerdir. 1000 tane tohum ağırlığı % 5,61 ve % 23,32 nemlerde sırasıyla 36,1 gr ve 47,2 gr olarak bulunmuştur. Yığın hacim ağırlığı % 5,61 ve % 23,32 nemlerde sırasıyla 526,9 ve 488,6 kgm-³ olarak verilmiştir. Gerçek tohum hacim ağırlığı % 5,61 ve % 23,32 nemlerde sırasıyla 1096,7 ve 1187,6 kgm-3 olarak rapor edilmiştir. Porozite değeri % 5,61 ve % 23,32 nemlerde sırasıyla % 52,0 ve % 56,7 olarak verilmiştir. İzdüşüm alanı değeri % 5,61 ve % 23,32 nemlerde sırasıyla 24,60 mm2 ve 27,50 mm2 olmuştur. Kritik hız değerleri % 5,61 ve % 23,32 nemlerde sırasıyla 3,84 ms-¹ ve 5,02 ms-1 olarak verilmiştir. Gupta ve ark. (2005), ayçiçeği (Helianthus annuus L.)’ nin aerodinamik özellikleri üzerine yaptıkları çalışmada; üç farklı çeşide ait ayçiçeği tohumlarının (NSFH-36, PSF118 ve Hibrid SH-3322) son hız değerlerini % 6,0 ve % 14,0 nem içeriğinde NSFH-36, PSF-118 ve Hibrid SH-3322 ayçiçeği tohumlarının son hızları 2,93 - 3,28, 2,54 - 3,04 ve 2,98 – 3,53 ms-1 olarak tespit etmişlerdir. Üç ayrı ayçiçeği çeşidinin son hızı nem oranı ile doğrusal değişkenlik gösteriştir. Sürüklenme katsayısı üzerindeki nem oranı etkisi ise NSFH-36, PSF-118 ve Hibrid SH-3322 ayçiçeği tohumları için sürüklenme katsayısı 0,18’den 0,23’e. 0,20’den 0,31’e ve 0,17’den 0,40’a nem seviyesi % 6,0’dan %1 14,0 d.b.’e yükseldiğinde farklılık göstermektedir. Sürüklenme katsayısı nem içerik değeri ile doğrudan bir ilişki içerisindedir. % 6,0 - % 14,0 d.b.’lik nem içeriğinde tohumların bütün çeşitlerinde nem içeriğinin artması ile sürüklenme katsayısı azalmaktadır. Saçılık ve Öztürk (1999), biçim özelliklerine göre patatesin hava akımına gösterdiği direnç üzerine yaptıkları çalışmada; patates tipi ve hava akımının direnç üzerine etkisi önemli bulunmuştur. Hava akım hızlarının artmasına bağlı olarak bütün örnek gruplarında direnç değerleri artmıştır. En büyük direnç değerleri uzun patates gruplarında gözlemlenmiştir. Örnek grupların incelenmesi sonucu yuvarlaktan uzun patatese doğru gidildikçe direnç değerlerinde doğrusal bir artış gözlenmiştir. Patates gruplarında boyut dağılımındaki düzensizlik ve porozite değişimi ise patatesin hava akımına gösterdiği direnci etkilemiştir. Tunçer ve Öztekin (1985), bazı tarımsal ürünlerin hava akımına karşı gösterdiği direnç değişimi ile ilgili araştırmalarında mısır, soya ve yer fıstığını ele almışlardır. Denemeleri, 0,08 ve 0,523 m3m-2s-1 arasında değişen 11 farklı hava akımında yapmışlardır. Ele alınan ürünlerin hava akımına karşı gösterdikleri direnç, yükleme derinliğine bağlı olarak artmıştır. Bu artış yüksek hava hızlarında daha fazladır. Yer fıstığına kıyasla küçük, soyaya kıyasla köşeli dane yapısına sahip mısırın hava akımına gösterdiği direnç daha fazladır. Mısır ve soyada nem içeriğinin artmasıyla hava akımına gösterilen direnç azalmıştır. Yağcıoğlu, A. (1986), mısır dane neminin yığından geçen hava akımının statik basınç düşmesine etkisi üzerine yaptığı çalışmada; materyal olarak NKPX 616 çeşidi, içine ortalama boyutlarından daha küçük boyutlarda,ağırlık esasına göre % 2,5 oranında yabancı madde karıştırılmış dane mısır kullanmıştır. 0,05 ve 0,125 m3m-2s-1 arasında dört farklı hava akımı hızı ve % 12,3 ve % 26,1 d.b. arasında beş farklı nem içeriğindeki yığınar içersinden hava akımı geçirildi. Araştırma sırasında elde edilen veriler dane nemi azaldıkça hava akımının statik basıncındaki azalmanın arttığı, karşılaştığı direncin büyüdüğü gözlenmiştir. Bu nedenle kurutucu tasarımında, ürün kurutmak istediğimiz en düşük nem düzeyindeki en yüksek statik basınç düşümünü karşılayacak değerde basınca sahip olmasına dikkat edilmelidir. Öğüt ve ark. (1995), farklı taneli ürünlerin son hızlarının belirlenmesine ait bazı yöntemlerin karşılaştırılmasında deneysel ,teorik ve tahmin yöntemleriyle belirlenmiştir. Materyal olarak Buğday, Arpa, Çavdar, Mercimek, Mısır, Fasulye, Nohut, Lüpen, ve Macar fiği kullanılmıştır. Silindirik ürünlerin şekil faktörüne göre; buğday, arpa, çavdar ve fasulye silindirik; nohut, lüpen ve macar fiği küresel olarak kabul edilmiştir. Teorik son hızın deneysel son hıza göre nispi hatası en düşük mercimekte % - 0,17 ile; en yüksek nohutta % 21,7 olarak; tahmini son hızın, deneysel son hıza göre nispi hatası en düşük lüpende % 1,35 ile, en yüksek macar fiğinde %-20,93 olduğu görülmüştür. Mercimek, mısır ve macar fiğinin teorik son hızının deneysel son hıza uygunluk gösterdiği ancak tahmini son hızların uygun olmadığı görülmüştür. Diğer ürünlerin son hızlarının tahminde şekil faktörünün iyi bir yaklaşım olduğu ve tahmini son hızların deneysel son hıza uygunluk gösterdiği sonucuna varılmıştır. Deneysel son hızlarla hesapla bulunan son hızların arasındaki farklılık daneli ürünlerin düzensizliğinden (düzgün şekilli olmayışından) ve bazı boyut faktörlerinden ileri gelmektedir.danelerin küreselliği, boyut e şekil yönünden oluşan farklılık tahminini son hızların uygulanabilirliğini engellemektedir. Küresel olarak kabul edilen ürünlerde tahmini son hızlar için şekil faktörünün lüpen hariç, nohut, mısır ve macar fiği için kullanılamayacağı; buna rağmen silindirik olarak kabul edilen ürünlerde tahmini son hızlar için şekil faktörünün kullanılabileceği sonucu ortaya çıkmaktadır. Aydın ve Özcan (2002), sakız ağacının meyvesinin bazı fiziko-mekanik özelliklerini incelemişlerdir. %6 d.b. nem içeriğinde uzunluk 6,10 mm, genişlik 5,30 mm, kalınlık 4,96 mm, geometrik çap 5,43 mm ve tek dane ağırlığını 0,0565 gr olarak tespit etmişlerdir. Nem içeriğinin %6’den %26’e yükselmesi sakız ağacı meyvelerin gerçek hacim ağırlığını 1031 ‘den 1071 kgm-3’e, yığın hacim ağırlığını 449’dan 620 kgm-3’e, poroziteyi %56’dan %42’ye, yüzey alanını 0,23’den 0,26 cm2’ye ve kritik hızını 6,3’den 8,18 ms-1’e yükselmiştir. Aktaş ve ark. (2005), aspir tohumunun bazı fiziksel ve mekanik özellikleri farklı nem içeriğinde belirlemişlerdir. Nem içeriğinin %7,4’den %9,2 (d.b.)’e yükselmesi uzunluğu 7,27 den 8,71 mm’ye, genişliği 3,5’den 3,79’mm’ye ve kalınlığı 2,8’den 3,5mm’ye artırmıştır. Geometrik çap 4,46’dan 4,82 mm’ye, tek dane ağırlığı 0,05’den 0,07 mm’ye, bin tane ağırlığı 52,68’den 68,8 gr’a, küresellik %47,14’den %48,83’e ve porozite (boşluk oranı) %40,7’den %44,2’ye arttığını gözlemlemişlerdir. Statik sürtünme deneyini dört farklı yüzey için yapmışlardır. Statik sürtünme katsayısı nem içeriğindeki artışa bağlı olarak galvaniz yüzeyde 25,36’dan 29,99’a, boyalı metal yüzeyde 22,2’den 26,83’e, kontrplak yüzeyde 23,92’den 25,05’e, bez kaplı kontrplak yüzeyde 27,56’dan 31,88’e artmıştır. Baümler ve ark. (2006), aspir tohumlarının nem içeriğine bağlı fiziksel ve basınç özellikleri üzerine yaptıkları çalışmada; kabuk kalınlığının nem içeriğine bağlı olarak değişmiştir. Nem oranı arttıkça uzunluk, genişlik, kalınlık, küresellik ve tohum ağırlığı değerlerinde doğrusal bir artış olduğunu gözlemlemişlerdir. Aynı zamanda gerçek tohum hacim ağırlığı ve porozite değerlerinde azalma kayıt edilmiştir. Basınç altında dikey ve yatay yükleme yönlerinde kırılma gücü değeri 40N-20N’ dir. Kırılma altında dikey yükleme yönünde enerji kaybı yatay yüklemeden daha azdır. Özgüven ve Vursavuş (2006), çam fıstığının bazı fiziksel, mekanik ve aerodinamik özellikleri üzerine yaptıkları çalışmada; %5,48 nem içeriğinde uzunluk 18,67 mm, genişlik 8,97 mm, kalınlık 7,39 mm, geometrik çap 10,72 mm ve fındık kütlesi 0,77 gr olarak tespit etmişler. Yığın hacim ağırlığı 417,87 mm3, küresellik %57,53, yüzey alanı 364,44 mm2, tahmini yüzey alan 151,24 mm2, yoğunluk 983,59 kgm-3, kütle yoğunluğu 619,85 kgm-3, porozite %36,96 olarak bulunmuştur. Gerekli kabuk çatlatma gücü sıkıştırma yönüne bağlı olarak değişmiştir. Statik sürtünme katsayısı kontrplakta 0,46, galvaniz kaplı saçta 0,43 ve cam elyafta 0,35bulunmuştur. Dinamik açı kontrplakta 26,18°, galvaniz saçta 23,52°, ve cam elyafta 15,21°’dir. Kritik hız çam fıstığında 8,23 ms-1, çekirdekte 6,98 ms-1 ve kabukta 3,76 ms-1 olarak sıralamışlardır. 3. MATERYAL VE METOD 3.1. Materyal Araştırmada, Edirne’de faaliyet gösteren Trakya Tarımsal Araştırma Enstitüsü’nün Türkiye şartları için geliştirmiş olduğu Remzibey 05 Aspir Elit çeşidi tohumları materyal olarak kullanılmıştır. Aspir (Carthamus tinctorius, L.), genellikle 80-100 cm arasında boylanabilen, dikenli ve dikensiz formları olan, dikenli formların dikensizlere göre daha fazla yağ içerdiği, sarı, beyaz, krem, kırmızı ve turuncu gibi değişik renklerde çiçeklere sahip, tohumları, beyaz, kahverengi ve üzerinde koyu çizgiler bulunan beyaz taneler şeklinde olan, dallanan ve her dalın ucunda içerisinde tohumları bulunan küçük tablalar oluşturan, renkli çiçekleri (petal) gıda ve kumaş boyasında kullanılan, yaklaşık 2.5-3.0 m derinlere gidebilen bir kazık kök sistemine sahip, tohumlarında % 30-45 arasında yağ bulunan, yağı yemeklik olarak çok kaliteli olan, biyodizel olarak kullanılan, küspesi hayvan yemi olarak kullanılabilen, kuraklığa dayanıklı, yazlık karakterde ve ortalama 110140 gün arasında yetişebilen tek yıllık bir uzun gün yağ bitkisidir (Şekil 3.1. ve Şekil 3.2). Şekil 3.1. Aspir bitkisi Şekil 3.2. Aspir tohumu 3.2. Metot 3.2.1. Yığın Halindeki Aspir Tohumlarının Hava Akımına Karşı Gösterdiği Direncin Belirlenmesi Yığın halinde aspir tohumlarının hava akımına karşı gösterdiği direncin belirlenmesi için deney düzeneği; elektronik varyatör, elektrik motoru, santrifüj fan, hava dağıtım odası ve silindirik depodan meydana gelmiştir. Deney düzeneğinin fotoğrafı Şekil 3.3’de verilmiştir. Elektronik varyatör (ABB Inc., Finlandiya) santrifüj fana hareket veren elektrik motorunun devrinin ayarlanmasında kullanılmıştır (Şekil 3.3.). Santrifüj fan,1000 m3⋅h-1 debide 6000 Pa basınç sağlamakta olup 4 kW gücünde ve 380 V gerilimde çalışan bir elektrik motorundan güç almaktadır. Hava dağıtım odası, santrifüj fandan gelen havanın silindirik depoya girmeden önce hızının kesilerek eş hava basıncının sağlandığı ünitedir. Hava dağıtım odası, 55 x 55 x 55 cm boyutlarında galvanizli sac malzemeden yapılmıştır. Alt kısmında 14 cm yüksekliğinde 4 adet ayak bulunmakta, yan tarafta 19 cm çapında hava giriş ağzı yer almaktadır. Fan tarafından ortamdan emilen hava buradan içeri girmekte ve daha sonra silindirik deponun yerleştirildiği üst kısma dikey yönde geçmektedir. Havanın kendi içerisinde eş basınca sahip olması ve düzgün bir akış kazanması için üst kısımdan 5 cm içerden başlamak üzere alt alta 5 cm aralıklarla yerleştirilmiş toplam 3 adet delikli plaka bulunmaktadır. Şekil 3.3. Yığın Halindeki Aspir Tohumlarının Hava Akımına Karşı Gösterdiği Direnci Belirleme Deney Düzeneği Plaka delik çapı 5 mm olup, 100 cm2 alanda toplam 116 delik yer almaktadır. Silindirik depo 25 cm çapında ve 125 cm yüksekliğinde olup tabanı aspir tohumlarının düşmeyeceği ama havanın geçebileceği elekle kapatılmıştır. Silindirik deponun hava dağıtım odasına tespit edilmesi için silindirik deponun alt kenarına kare saç çerçeve kaynatılmıştır. Çerçevenin kenarlarına 10 cm aralıklarla delikler açılmış olup deliklerden cıvatalar yardımıyla hava dağıtım odasına tespit edilmektedir. Statik hava basıncını ölçmek amacıyla silindirik deponun taban eleğinin tam üzerine gelecek şekilde silindir kenarında bir delik bulunmaktadır. Aspir yığını hava akımına gösterdiği direncin neticesinde yığın tabanında statik basınç yükselmesine sebep olmaktadır. Ürünün direnci artıkça okunan statik basınç değeri de artmaktadır. Yığın içerisindeki statik basıncın ölçülmesi için silo tabanında bulunan delikten manometreye bağlı ölçüm çubuğu sokulmuştur. Ölçüm çubuğunun bir ucu kapatılmış ve etrafına çok sayıda küçük delikler açılmıştır. Ölçüm çubuğunun diğer ucu ise bir hortum yardımıyla manometreye bağlanmıştır. Araştırmada kullanılan elektronik manometrenin (Testo 520, Almanya) hassasiyeti okuma aralığına bağlı olarak 0,01 veya 0,1 mbar olmaktadır. Okuma aralığı, okunacak değerin büyüklüğüne bağlı olarak 0-20 mbar veya 0-200 mbar olarak seçilebilmektedir. Denemeler esnasında çevre havası sıcaklığı ve bağıl nemi, dijital termohigrometre (Hanna, İtalya) ile ölçülmüştür.Termohigrometre’nin modeli HI 8564 olup hassasiyeti sıcaklık için 0,1 °C ve bağıl nem için 0,1%’dir. Silindir içerisindeki aspir yığınından geçen havanın hızını ölçmek amacıyla silindirik deponun tabanından 100 cm yükseklikte bir delik daha açılmıştır. Bu delikten içeriye sokulan kızgın telli anemometre ölçüm çubuğu ile depo içerisindeki havanın akış hızı farklı noktalardan ölçülmüştür. Kızgın telli anemometrenin modeli Testo 425 (Testo, Almanya) olup 0,01 m⋅s-1 hassasiyetinde ve 0-20 m⋅s-1 okuma aralığına sahiptir. Şekil 3.3’de verilen deney düzeneği Tarım Makinaları Bölümü makine hangarına yerleştirilmiş ve denemeler makine hangarında yapılmıştır. Aspir tohumları silo içerisine bir huni ve plastik boru aracılığıyla silo tabanından başlayarak gevşek olacak şekilde tepeleme yapmadan doldurulmuştur (Şekil 3.4). Yığın derinliği 50 cm olarak uygulanmıştır. Şekil 3.4. Aspir tohumlarının silo içerisine doldurulması. Aspir tohumlarının silo içerisine doldurulmasından sonra basınç ölçüm çubuğu silo tabanında bulunan delikten sokularak silo orta noktasına gelecek şekilde yerleştirilmiştir. Fan, 8 farklı (150, 300, 450, 600, 750, 900, 1050, 1135 min-1) devirde elektronik varyatör aracılığıyla çalıştırılmıştır. Seçilen devirde fan 1 dakika çalıştırıldıktan sonra statik basınç değeri ve hava hızı değerleri ölçülerek kayıt edilmiştir. Denemelere düşük fan devrinden yüksek fan devrine doğru sıra takip edilerek denemeler yapılmıştır. Birinci tekerrür bittikten sora, silo alt kenarında bulunan kapak açılarak aspir silodan boşaltılmıştır. Boşaltma işleminden sonra kapak tekrar hava sızdırmayacak şekilde kapatılmış ve aspir siloya bir kez daha doldurularak diğer tekerrürler sırasıyla yapılmıştır. Denemelerde iki farklı nem içeriğinde (%6,5 ve %19,5 y.b.) yapılmıştır. 3.2.2. Aspir Tohumlarının Son Hız Değerlerinin Belirlenmesi Son hız değerlerinin belirlenmesinde aspir tohumu yığınının hava akımına gösterdiğin direncin belirlenmesinde kullanılan deney düzeneğinden faydalanılmıştır. Son hız denemelerinde silo deney düzeneğinden çıkarılmış ve yerine 8,5 cm çapında ve 115 cm uzunluğunda şeffaf bir boru kullanılmıştır (Şekil 3.5). Şekil 3.5. Şeffaf boru. Şeffaf boru bir kare flanş yardımıyla hava dağıtım odasının üzerine monte edilmiştir. Şeffaf borunun üst noktasından 2,5 cm aşağıda bir delik açılmıştır. Bu delikten anemometrenin ölçüm çubuğu geçirilmiştir. Şeffaf borunun üst noktasından 30 cm aşağıda bir delik açılarak buradan aspir tohumları boru içerisine atılmıştır. Son hız denemelerinde fan devri aspir tohumları boru içerisinde havada asılı kalana kadar artırılmıştır. Havada asılı kaldığı devirdeki hava hızı ölçülerek son hız değeri olarak kayıt edilmiştir. Hava hızı son hız değerinden daha düşük olduğunda aspir tohumları boru tabanına düşmüş iken hava hızı son hız değerinden yüksek olduğunda ise tohumlar uçarak boruyu terk etmiştir. Son hız denemeleri de üç tekerrürlü ve iki farklı nem içeriğinde yapılmıştır. 3.2.3. Aspir Tohumlarının Nemlendirilmesi ve Nem Tayini Aspir tohumlarının nem içeriklerinin belirlenmesi için 25 g’lık üç örnek hazırlanmış ve 105 °C sıcaklıktaki etüvde 24 saat bekletilmiştir. Aspir tohumlarının nem içeriği yaş baza göre aşağıdaki eşitlikle hesaplanmıştır. N= Wi −Ws × 100 (3.1) Wi Yukarıda verilen eşitlikte N, yaş baza göre nem içeriğini (%); Wi, kurutma öncesi ürün ağırlığını (g) ve Ws, kurutma sonrası ürün ağırlığını (g) temsil etmektedir. Nemlendirme işleminde eklenecek su miktarı aşağıdaki eşitlikle belirlenmiştir. SM = ( Wi × N f − Ni 100− N f ( ) ) (3.2) Eşitlik 3.2.’de Wi, nemlendirilecek aspir miktarı (g), Nf, son nem miktarı (%) ve Ni, ilk nem içeriğini (%) ifade etmektedir. Şekil 3.6. Aspir nemlendirme bidonları. Nemlendirilecek aspir örnekleri plastik bidonlar içerisinde doldurulup üzerine gerekli su miktarı eklenip iyice karıştırılmıştır. Ağızları sıkıca kapatılan bidonlar +5 ˚C’ deki soğuk hava deposunda 7 gün bekletilmiştir (Şekil 3.6). 3.2.4. Aspir Tohumlarının Fiziksel Özelliklerinin Belirlenmesi Aspir tohumlarının 1000 dane ağırlığının bulunması için rasgele 100 adet aspir tohumu seçilerek Almanya) 0,01 g hassasiyetli elektronik terazide (Sartorious, Type:BA3100P, tartılmıştır. Bu ölçüm beş kez tekrarlanmıştır. Bulunan değerler on ile çarpılarak 1000 dane ağırlığı bulunmuştur. Yığın hacim ağırlığı için 1253 cm3 hacmindeki silindirik kap kullanılmıştır. Gerçek tohum hacim ağırlığı için sıvı yer değiştirme metodu kullanılmıştır. Sıvı yer değiştirme metodunda dereceli bir cam silindir içerisindeki 100 ml hacmindeki etanola ağırlığı bilinen aspir örneği ilave edilerek hacimdeki artış bulunmuştur. Örnek aspir ağırlığının hacimdeki değişime bölünmesiyle gerçek tohum hacim ağırlığı bulunmuştur. Aspir yığının porozite (boşluk) oranı aşağıdaki eşitlikle bulunmuştur. Yy P = 1 − Yg × 100 (3.3) Yukarıdaki eşitlikte P, poroziteyi (%); Yy , yığın hacim ağırlığını (kg⋅m-3) ve Yg gerçek tohum hacim ağırlığını (kg⋅m-3) vermektedir. Yığılma (repose) açısı, ürün dolu bir kabın düz bir zemin üzerine boşlatılmasıyla oluşan koninin yatayla yaptığı açıdır. Üst ve altı açık durumda olan 30 cm çapında ve 50 cm yüksekliğinde bulunan boş bir silindir kaba yaklaşık 20 cm yükseklikten ürün doldurulmuş ve silindir daha sonra yavaşça kaldırılarak bir koni oluşturulmuştur. Yığılma açısı, oluşan koni yüksekliği ve koni yarıçapı ölçülerek aşağıdaki şekilde hesaplanmıştır. KY YA = tan −1 KYÇ (3.4) Eşitlik 3.4’de YA, yığılma açısını (°); KY, koni yüksekliğini (cm) ve KYÇ, koni yarıçapını (cm) temsil etmektedir. Aspir tohumlarının en, uzunluk ve genişliklerinin ölçülmesinde 0.01 mm hassasiyetinde dijital kumpas (Mitutoya, Japonya) kullanılmıştır. Tohumların küresellik, geometrik çap ve hava akımına karşı gelen izdüşüm yüzey alanı değerlerinin hesaplanmasında aşağıdaki eşitlikler kullanılmıştır. D g = (L × W × T )1/3 K= (L × W × T )1/3 × 100 L (3.5) (3.6) Π Ap = × L × W 4 (3.7) Yukarıda verilen eşitliklerde; Dg: Geometrik ortalama çap (mm) K: Küresellik (%) L: Uzunluk (mm) W: Genişlik (mm) T: Kalınlık (mm) Ap: Hava akımına karşı gelen izdüşüm yüzey alanı (mm2) temsil etmektedir. 3.2.5. Aspir Tohumu Yığınlarının Hava Akımına Gösterdiği Direncin Matematiksel Modellenmesi Tarımsal ürünlerin hava akımına gösterdiği direncin matematiksel olarak ifade edilmesinde yaygın olarak kullanılan iki eşitlik aspir tohumları için de kullanmıştır.. Bu eşitlikler Shedd Eşitliği (Shedd, 1953) ve Hukill-Ives Eşitliği (Hukill and Ives, 1955) olarak bilinmekte olup aşağıda verilmiştir. Shedd Eşitliği: ∆P = a1 × V b1 (3.8) Hukill-Ives Eşitliği: ∆P = a2 × V 2 ln (1 + b2 × V ) Yukarıdaki eşitliklerde : ∆P: 1 m yığın derinliği için başınç düşüş değeri (Pa⋅m-1) V: Hava hızı (m⋅s-1) (3.9) a1, b1, a2 ve b2: Eşitliklere ait parametreler Eşitliklere ait parametrelerin (a1, b1, a2 ve b2) sayısal değerlerinin tahmin edilmesi için SigmaPlot hazır paket programı kullanılmıştır. SigmaPlot hazır paket programı modellere ait varyans analiz sonuçlarını, parametrelere ait t-testi sonuçlarını ve belirleme katsayısı (R2) değerlerini de vermiştir. Matematiksel eşitliklerin tahminleme iyiliklerini belirlemek amacıyla Ortalama Taraflılık Hatası (OTH), Ortalama Kareler Hatası Kökü (OKHK) ve Ortalama Yüzde Hata (OYH) değerleri aşağıdaki eşitlikler yardımıyla hesaplanmıştır (Ulgen ve Hepbaslı, 2003). n ∑ (Yi − X i ) OTH = i =1 (3.10) n 2 n ∑ (Yi − X i ) OKHK = i =1 n n (Xi − Y ) ∑ X i i OYH = i =1 × 100 n Eşitlikler 3.10, 3.11 ve 3.12’de verilen Xi: iinci ölçülen değeri Y: iinci hesaplanan değeri n: toplam örnek sayısını temsil etmektedir. (3.11) (3.12) 3.2.6. Aspir Tohumlarının Sürüklenme Katsayılarının Hesaplanması Aspir tohumlarının kritik hız değerlerine etki eden en önemli faktör tohumların sürüklenme katsayısıdır. Sürüklenme katsayısı aşağıdaki eşitlikle hesaplanmıştır ( Gupta et al., 2007). Cd = 2 × G × (Yg − Yh ) 2 Vt × A p × Yg × Yh Yukarıdaki eşitlikte: Cd: Sürüklenme katsayısı (birimsiz) G: Aspir tohumu ağırlığı (kg) Yg: Tohum hacim ağırlığı (kg⋅m-3) Yh : Havanın hacim ağırlığı (kg⋅m-3) Vt : Kritik hız (m⋅s-1), olarak verilmiştir. (3.13) 4. SONUÇLAR Yapılan denemler sonunda Remzibey 05 Aspir (Carthamus tinctorius, L.) Elit çeşidinin temel fiziksel özellikleri ve iki farklı aerodinamik özelliği ile ilgili sayısal veriler toplanmıştır. Elde edilen verilerler, mevcut literatürde kullanılan sunum biçimine uyumlu olarak grafikler veya çizelgeler halinde verilmiştir. Aspir tohumlarını daha iyi tanımlamak için temel fiziksel özelliklere ait sonuçlar öncelikli olarak bu bölüm içerisinde verilmiştir. Fiziksel özelliklere ait sonuçlardan sonra sırasıyla aspir tohumu yığınının hava akımına karşı gösterdiği dirence ait deneysel sonuçlar ve aspir tohumlarının hava ortamındaki son hız değerlerine ait deneysel sonuçlar verilmiştir. İlgili deneysel veriler iki farklı nem içeriğinde (%6,5 ve %19,5 y.b.) belirlenmiştir. 4.1 Aspir Tohumu İle İlgili Bazı Fiziksel Özellikler Tarım makinelerinin ve tarımsal ürünleri işleme sanayide kullanılan birçok makinenin tasarımında tarımsal ürünlerin temel fiziksel özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir. Tarımsal ürünlerin temel fiziksel özellikleri, ürünlerin fiziksel ortamda (dünyada) bulunma durumunu tanımlamakta kullanılan özellikler olup ölçümle veya ölçülen verilerden hesaplama yoluyla belirlenmektedir. Bu araştırmada aspir tohumlarının uzunluğu, genişliği, kalınlığı, geometrik çapı, küreselliği, iz düşüm yüzey alanı ve kabuk kalınlığı, 1000 tane ağırlığı, gerçek hacim ağırlığı, yığın hacim ağırlığı, boşluk oranı ve yığılma açısı değerleri belirlenmiş ve Çizelge 1’de verilmiştir. Çizelge 1’de verilen genişlik ve kalınlık değerleri tohumun aspir bitkisine bağlandığı ve daha hacimli olan alt uç noktasından ölçülmüştür. Çizelge1’de verilen boyutsal özelliklere ait veriler kullanılarak, aspir tohumlarının uzunluğunun, genişliğinden yaklaşık 1,8 kat daha büyük olduğu hesaplanmıştır. Genişlik ise kalınlıktan sadece 1,2 kat daha büyük olduğu bulunmuştur. Bu durumda aspir tohumlarının oval (yumurtamsı) bir şekle sahip olduğu görülmektedir. Çizelge 1’de “kuru tohumlar”, nemlendirme işlemi uygulanmadan doğrudan kullanılan aspir tohumu örneklerini temsil ederken “nemlendirilmiş tohumlar” ise nemlendirme işlemi uygulandıktan sonra kullanılan aspir tohumu örneklerini temsil etmektedir. Uzunluk, genişlik ve kalınlık değerlerinin ürün nem içeriğine bağlı olarak artmışken bu boyutların birbirlerine olan oranları sabit kalmıştır. Çizelge 4.1. Aspir tohumlarının fiziksel özellikleri Fiziksel Özellikler Kuru Tohumlar Nemlendirilmiş Tohumlar (% 6,5 y.b.) ( %19,5 y.b.) Uzunluk (mm) 7,94 ± 0,11 8,13 ± 0,10 Genişlik (mm) 4,42 ± 0,07 4,48 ± 0,06 Kalınlık (mm) 3,63 ± 0,06 3,67 ± 0,06 Geometrik ortalama çap (mm) 5,03 ± 0,07 5,10 ± 0,06 Küresellik (%) 0,63 ± 0,005 0,63 ± 0,005 İz düşüm yüzey alanı (mm2) 27,55 ± 0,006 28,55 ± 0,007 Kabuk kalınlığı (mm) 0,46 ± 0,008 0,44 ± 0,007 1000 Tane ağırlığı (gr) 44,83 ± 1,103 52,38 ± 1,79 Gerçek (kg⋅⋅m-3) 897,75 ± 22,4 907,13 ± 29,0 Yığın hacim ağırlığı (kg⋅⋅m-3) 512,70 ± 5,6 507± 6,4 Porozite (Boşluk) oranı (%) 42,79 ± 1,39 44,04 ± 2,61 Yığılma açısı (˚) 14,19 ± 0,26 18,2 ± 0,15 tohum hacim ağırlığı Geometrik ortalama çap, tarımsal ürünlerin üç boyutunun meydana getirdiği dikdörtgenler prizması hacmine eşdeğer kare prizmanın bir uzunluğunun ölçüsünü vermektedir. Küresel ve kare piramit biçime sahip tarımsal ürünlerin geometrik ortalama çap değeri diğer üç temel boyutuna eşit olmaktadır. Tarımsal ürünler küresellikten veya kare piramit biçiminden uzaklaştıkça geometrik ortalama çap değeri en kısa boyut ile en uzun boyut arasında kalan üçüncü boyuta daha yakın bir değere yaklaşmaktadır. Aspir tohumlarının geometrik çap değeri neme bağlı olarak 5,03 ile 5,10 mm arasında değişmekte olup aspir tohumlarının genişlik değerlerine daha yakındır. Dolayısıyla aspir tohumları bir kare prizmaya dönüştürülmüş olması durumunda prizmanın bir kenarının uzunluğu 5 mm civarında olacağı görülmektedir. Aspir tohumlarının küreselliğe yakınlığını ifade eden küresellik değerleri % 63 civarında olduğu bulunmuştur. Aspir tohumları tam küresel olsalardı küresellik değeri % 100 olacaktı. Mevcut biçimiyle aspir tohumlarının tam küresele çok yakın olmadığı söylenebilir. Geometrik ortalama çap değeri nem içeriğindeki artışa bağlı olarak az bir artış gösterirken küresellik değeri nem içeriğinden etkilenmemiştir. İzdüşüm yüzey alanı aspir tohumlarının iki uzun boyutu (uzunluk ve genişlik) kullanılarak hesaplanmış olup aspir tohumlarının serbest düşme esnasında havanın itme kuvvetinin etkili olduğu yüzey alanını vermektedir. İzdüşüm yüzey değeri nem içeriğine bağlı olarak 27,55 ve 28,55 mm2 arasında değişmiştir. Aspir tohumlarının kabuk kalınlığı nem içeriğindeki artışa bağlı olarak 0,46 mm’den 0,44 mm’ye düşerek inceldiği belirlenmiştir. 1000 tane ağırlığı, aspir tohumlarının 1000 tanesinin ağırlığını temsil etmekte olup nem içeriğindeki artışa bağlı olarak 44,83 ile 52,38 g arasında değişmiştir. Nem içeriğindeki % 13’lük artış 1000 tane ağırlığında yaklaşık % 17 lik bir artışa sebep olmuştur. Bu iki değerinin birbirine yakın olması 1000 tane ağırlığındaki artışın nem içeriğindeki artıştan kaynaklandığını göstermektedir. İki değer arasındaki 4 puanlık fark iki hesaplamada farklı bölenlerin kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Aspir tohumlarının gerçek hacim ağırlığı, tohumların ağırlıklarının hacimlerine bölünmesiyle hesaplanmış olup nem içeriğindeki artışa bağlı olarak 897,75 kg⋅m-3’den 907,13 kg⋅m-3’e yükselmiştir. Gerçek hacim ağırlığındaki artış sadece % 1 civarında gerçekleşmiştir. Gerçek hacim ağırlığındaki sınırlı artış nemlendirme işlemi sonunda tohum ağırlığıyla ve hacminin yaklaşık eşit miktarlarda artmasından kaynaklamaktadır. Diğer taraftan nem içeriğindeki artış yığın hacim ağırlığında az miktarda bir düşüşe sebep olmuştur. Yığın hacim ağırlığı bir kap içerisindeki aspir tohumlarının ağırlığının o kabın hacmine oranını vermektedir. Yığın hacim ağırlığı tohumlar arasında hava boşlukları bulunması sebebiyle gerçek hacim ağrılığı değerinden daha düşüktür. Bu durum aspir tohumlarının sahip olduğu şekillerinden dolayı hava boşluğu olmadan mükemmel olarak yerleştirilmelerinin mümkün olmadığını göstermektedir. Yığın hacim ağırlığının neme bağlı olarak azalması, nemlendirilmiş aspir tohumlarının hacimlerinin artmasına bağlı olarak meydana gelen taneler arasındaki boşluk hacmindeki artıştır (Yağcıoğlu, 1999). Aynı görünüşe sahip olan fakat farklı büyüklükteki iki tohum kümesinden büyük olan parçacık kümesinin oluşturduğu yığında parçacıklar daha az yerleşeceklerinden daha fazla boşluk oranı meydana gelecektir. Diğer taraftan daha küçük boyutlardaki parçacıklar daha küçük boşluk hacimlerine yerleşeceklerinden dolayı daha az boşluk oranı meydana gelecektir. Porozite (boşluk oranı), bir kap içerisindeki aspir tohumlarının meydana getirdiği yığının içerisinde havanın kapladığı hacmin toplam kap hacmine oranını vermektedir. Kuru tohumlarda havanın kapladığı hacmin oranı (porozite) % 42,79 iken, nemlendirilmiş tohumlarda % 44,2’ ye yükselmiştir. Porozite değerindeki artış yığın hacim ağırlığındaki düşüşe sebep olan faktörlere bağlıdır. Porozite değeri % 0’a düştüğünde gerçek tohum hacim ağırlığı ile yığın hacim ağırlığı değerleri aynı olur. Yığılma açısı belirli bir kaptan serbest düşme ile düz bir zemin üzerine boşaltılan aspir tohumlarının yapmış olduğu yığın konisinin yatayla yapmış olduğu açıdır. Yığılma açısı kuru aspir tohumlarında 14,19 ° iken nemlendirilmiş tohumlarda 18,2 °’ye yükselmiştir. Yığılma açısındaki neme bağlı artışın aspir tohumlarının boyutlarındaki ve ağırlığındaki neme bağlı artıştan kaynaklandığı tahmin edilmektedir. 4.2. Aspir Tohumları Yığınlarının Hava Akımına Gösterdiği Direnç Değerleri 25 cm çapındaki bir silindir içerisinde 50 cm derinliğinde yığılan aspir tohumlarının hava akımına gösterdiği direnç 8 farklı fan devrinde belirlenmiştir. Aspir tohumlarının hava akımına gösterdiği direnç değeri 1 metre derinliğinde meydana gelen basınç düşüşü olarak tanımlanmış ve ∆P simgesiyle gösterilmiştir. Dolayısıyla 50 cm aspir yığın derinliğinde ölçülen statik basınç değerleri 0,5’e bölünerek direnç değeri hesaplanmıştır. Hava akımına gösterilen direncin belirlenmesi için toplanan deneysel veriler grafikler ve eşitlikler ile gösterilmiştir. İlk olarak deneysel veriler Shedd eşitliği ile tanımlanmıştır. Kuru aspir tohumları için elde edilen Shedd eşitliği aşağıda verilmiştir. Shedd eşitliğine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.2’de verilmiştir. ∆P = 5719,63 × V1,25 (4.1) Çizelge 4.2. Kuru aspir tohumları için Shedd eşitliğine ait varyans analiz sonuçları Df SS MS F P Model 1 58537241 58537241 293,62 <0,0001 Hata 22 4386074 199367 Toplam 23 62923315 2735796 Çizege 4.2. incelendiğinde Shedd eşitliği, ilgili deneysel verileri tanımlamada istatiksel olarak önemli bulunmuştur (P<0,0001). Çizelge 4.3’de kuru aspir tohumları için tahmin edilen Shedd eşitliği parametre değerlerine ait istatiksel sonuçlar verilmiştir. Shedd eşitliği doğrusal olmayan bir eşitlik olduğu için t-testi sonuçları pratik açıdan önemli olmamakla birlikte bilgi amacıyla verilmiştir. Çizelge 4.3 Kuru aspir tohumları için Shedd eşitliği parametreleri Parametre A1 B1 Sayısal değer Standart hata t-değeri P-değeri 5719,63 327,52 17,46 0,0955 1,25 0,11 10,91 0,2152 Kuru aspir tohumları için Shedd eşitliği tahminleri ve gerçek deneysel veriler Şekil 4.1’de gösterilmiştir. Şekil 4.1. Kuru aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Shedd eşitliği ile yapılan tahminler (Sürekli düz çizgi model tahminlerini, noktalar deneysel verileri temsil etmektedir.) Hava hızındaki artış direnç değerlerinde doğrusal olmayan hızlı artışa sebep olmaktadır. Aspir yığınları içerisinden daha fazla hava geçirmek için çok daha fazla fan basıncına ve dolayısıyla gücüne gerek duyulmaktadır. Şekil 4.1’de Shedd eşitliği ile yapılan tahminler, deneysel verilere ait noktalar içerisinde kaldığı görülmektedir. Bu durumda, Shedd eşitliği kuru aspir tohumları için kullanılması durumunda belirgin hataların oluşmayacağı söylenebilir. Nemlendirilmiş aspir tohumlarına ait Shedd eşitliği aşağıda verilmiştir. ∆P = 4862 × V1,52 (4.2) Nemlendirilmiş aspir tohumlarına ait Shedd eşitliği Çizelge 4.4’de verilmiştir. varyans analiz sonuçları Çizelge 4.4. Nemlendirilmiş aspir tohumları için Shedd eşitliğine ait varyans analiz sonuçları df SS MS F P Model 1 70900734 70900734 867 <0,0001 Hata 22 1799021 81774 Toplam 23 72699755 3160859 Çizelge 4.4. incelendiğinde Shedd eşitliği, ilgili deneysel verileri tanımlamada istatiksel olarak önemli bulunmuştur (P<0,0001). Çizelge 4.5’de nemlendirilmiş aspir tohumları için tahmin edilen Shedd eşitliği parametre değerlerine ait istatiksel sonuçlar verilmiştir. Kuru aspir tohumları için Shedd eşitliği tahminleri ve gerçek deneysel veriler Şekil 4.2’de gösterilmiştir. Çizelge 4.5. Nemlendirilmiş aspir tohumları için Shedd eşitliği parametreleri Parametre Sayısal değer Standart hata t-değeri P-değeri A1 4862 129,73 37,48 <0,0001 B1 1,52 0,092 16,64 <0,0001 Şekil 4.2. Nemlendirilmiş aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Shedd eşitliği ile yapılan tahminler (Sürekli düz çizgi model tahminlerini, noktalar deneysel verileri temsil etmektedir.) Nemlendirilmiş aspir tohumları için bulunan Shedd eşitliği tahminleri deneysel verilere noktalar içerisinde kalmıştır. Gerek kuru ve gerekse nemlendirilmiş aspir tohumlarına ait direnç değerlerinin tahmin edilmesinde uygun parametre değerleri seçilerek Shedd eşitliği kullanılabilir. Kuru aspir tohumları için elde edilen Hukill-Ives eşitliği aşağıda verilmiştir. HukillIves eşitliğine ait varyans analiz sonuçları Çizelge 4.6’da verilmiştir. ∆P = ( ) 5083,61 × V 2 ln (1 + 1,41 × V ) (4.3) Çizelge 4.6. Nemlendirilmiş aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliğine ait varyans analiz sonuçları df SS MS F P Model 1 56827567 5682575567 267 <0,0001 Hata 22 4688564 213117 Toplam 23 61516130 2674614 Çizelge 4.6. incelendiğinde Hukil-Ives eşitliği, ilgili deneysel verileri tanımlamada istatiksel olarak önemli bulunmuştur (P<0,0001). Çizelge 4.7’de kuru aspir tohumları için tahmin edilen Hukill-Ives eşitliği parametre değerlerine ait istatiksel sonuçlar verilmiştir. Kuru aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği tahminleri ve gerçek deneysel veriler Şekil 4.3’de gösterilmiştir. Çizelge 4.7. Kuru aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği parametreleri Parametre Sayısal değer Standart hata t-değeri P-değeri A1 5083,61 2918,49 1,742 <0,0001 B1 1,41 1,10 1,28 <0,0001 Şekil 4.3. Kuru aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Hukill-Ives eşitliği ile yapılan tahminler (Sürekli düz çizgi model tahminlerini, noktalar deneysel verileri temsil etmektedir.) Kuru aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği ile yapılan tahminler deneysel verilere ait noktalar içerisinde kalmış ve belirgin bir sapma görülmemiştir. Nemlendirilmiş aspir tohumlarına ait Hukill-Ives eşitliği aşağıda verilmiştir. ∆P = ( ) 10385 × V 2 ln (1 + 7,39 × V ) (4.2) Nemlendirilmiş aspir tohumlarına ait Hukill-Ives eşitliği varyans analiz sonuçları Çizelge 4.8’de verilmiştir. Çizelge 4.8. Nemlendirilmiş aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliğine ait varyans analiz sonuçları df SS MS F P Model 1 70188171 70188171 833 <0,0001 Hata 22 1853358 84244 Toplam 23 72041529 3132240 Çizelge 4.9. incelendiğinde Hukill-Ives eşitliği, ilgili deneysel verileri tanımlamada istatiksel olarak önemli bulunmuştur (P<0,0001). Çizelge 49’da nemlendirilmiş aspir tohumları için tahmin edilen Hukill-Ives eşitliği parametre değerlerine ait istatiksel sonuçlar verilmiştir. Kuru aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği tahminleri ve gerçek deneysel veriler Şekil 4.4’de gösterilmiştir. Çizelge 4.9. Nemlendirilmiş aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği parametreleri Parametre Sayısal değer Standart hata t-değeri P-değeri A1 10385 2975,23 3,49 0,0021 B1 7,39 4,85 1,53 0,1416 Nemlendirilmiş aspir tohumları için Hukill-Ives eşitliği ile yapılan tahminler deneysel veriler ait noktalardan dışarı taşmamıştır. İki farklı ürün nem içeriği için iki farklı eşitlikle yapılan tahminler Varyans analizi sonuçları ve grafiksel gösterime göre belirgin bir farklılık göstermemiştir. Bu durum eşitliklerin deneysel verilerin oluşturduğu değim eğilimini tanımlayabildiğini göstermektedir. Eşitliklerin matematiksel karmaşıklığı tahminleme için yeterli görülmektedir. Bazı durumlarda eşitliklere ait parametrelerden bir kısmının t- testi sonuçlarına göre sıfırdan farksız olduğu bulunmuştur. Şekil 4.4. Nemlendirilmiş aspir örneklerinin hava akımına gösterdiği dirence ait deneysel veriler ve Hukill-Ives eşitliği ile yapılan tahminler (Sürekli düz çizgi model tahminlerini, noktalar deneysel verileri temsil etmektedir.) Fakat her iki eşitlikte doğrusal olmadıkları için t-testi sonuçları, istatiksel açıdan yeter bir gösterge değildir. Her iki eşitlikte aspir için kullanılabilir. Yalnız her nem seviyesi için uygun eşitlik parametre değerlerinin çizelgelerden seçilmesi zorunludur. Literatürde model iyilik dereceleri (tahminleme becerileri) farklı ölçekler kullanılarak belirlenmektedir. Bu ölçekler matematiksel eşitliklerden oluşmakta olup en yaygınları, Belirleme katsayısı (R2) Ortalama taraflılık hatası (OTH), Ortalama kareler hatası kökü (OKHK) ve Ortalama yüzde hata (OYH) ‘dır (Ulgen ve Hepbaslı, 2003). Shedd ve Hukill-Ives eşitliklerine ait değerler Çizelge 4.10’da verilmiştir. Çizelge 4.10 Aspir tohumlarının hava akımına gösterdiği dirence ait modellerin iyilik dereceleri OTH Eşitlikler Kuru Örnek RMSE OYH R2 Shedd 27,24 427,50 -18,31 0,9303 Hukill-Ives 42,91 442,00 -35,68 0,9238 Nemlendirilmiş Shedd Örnekler Hukill-Ives 0,97 273,79 3,02 0,9752 8,03 277,89 -13,84 0,9743 Çizelge 4.10 incelendiğinde nemlendirilmiş aspir tohumlarına ait Shedd ve Hukill-Ives eşitlikleri ile yapılan tahminler deneysel verilere çok daha yakın sonuçlar vermiştir. Bunun sonucunda belirleme katsayısı değeri 0,97’nin üzerindeyken Ortalama taraflılık hatası (OTH), Ortalama kareler hatası kökü (OKHK) ve Ortalama yüzde hata (OYH) değerleri daha küçük bulunmuştur. Benzer şekilde Shedd eşitliği ise hem kuru ve hem de nemlendirilmiş aspir tohumu için daha yüksek iyilik derecesine sahip olduğu Çizelge 4.10’dan görülmektedir. 4.3. Aspir Tohumlarının Son Hız Değerleri Aspir tohumlarının son hız değerlerinin belirlenmesiyle ilgili yapılan deney sonuçları Çizelge 4.11’de verilmiştir. Çizelge 4.11’de denemeler esnasında ölçülen ortam havasının bağıl nemi ve kuru termometre sıcaklığı değerleri de bulunmaktadır. Tokat’ın yükselti değeri (608 m) kullanılarak atmosfer basıncı değerleri tahmin edilmiştir (McQuiston ve Parker, 1994). Aspir tohumunun son hız değerinin nem içeriğinden önemli ölçüde etkilenmediği görülmektedir. Her iki nem içeriği için aspir tohumunun son hız değeri 9 m⋅s-1 civarında bulunmuştur. Aspir tohumlarının son hız değerlerine tohum özelliklerinin yanı sıra hava şartları da etkilemektedir. Ayrıca, havanın tohumu sürükleme becerisini temsil eden sürüklenme katsayısı değeri 0,65 civarında hesaplanmış olup tohumların nem içeriğinden etkilenmemiştir. Çizelge 4.11. Aspir tohumları son hız deneyi sonuçları Değerler Kuru Nemli 47 54,3 29,6 20,3 608 608 94,314 94,314 1,08 1,11 9,18 ± 0,06 9,09 ± 0,03 Sürüklenme Katsayısı 0,648 0,659 Gerçek tohum hacim ağırlığı 897,75 907,13 Hava bağıl nemi (%) Hava kuru termometre sıcaklığı (°°C) Tokat Yükseltisi (m) Tokattaki Atm. Bas. (kPa) Havanın hacim ağırlığı (kg⋅⋅m-3) Son Hız (m⋅⋅s-1) (kg⋅⋅m-3) 5. TARTIŞMA VE ÖNERİLER Aspir (Carthamus tinctorius, L.) tohumları yüksek yağ oranına ve insan beslenmesine uygun yağ bileşenlerine sahip olan kurağa dayanıklı bir yağ bitkisidir. Aspir tarımındaki en önemli avantaj (kolaylık), Buğday-arpa tarımında, toprak hazırlığından ürünün depoya alınmasına kadar geçen sürede kullanılan bütün alet-ekipmanların bu bitkinin tarımında da kullanılabilmesidir. Yağ alındıktan sonra geriye kalan küspe içerdiği % 22-24 protein nedeniyle iyi bir hayvan yemi olarak değerlendirilmektedir. Aspirin yukarıda bahsedilen özelliklerinden dolayı Türkiye’nin yemeklik yağ açığını kapatılmasına ve biyodizel üretimini artırmada önemli bir potansiyele sahiptir. Aspir tarımında kullanılan tarım makinelerinin ve aspir tohumlarını işleme sanayiinde kullanılan makinelerin tasarımında aspir tohumunun fiziksel özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir. Fiziksel özellikler çok sayıda farklı özelliği içermektedir. Fiziksel özellikler, şekilsel (boyutsal) özellikleri, gravimetrik özellikleri, mekanik özellikleri, aerodinamik özellikleri, ısıl özellikleri, elektromanyetik özellikleri, vb. içermektedir. Boyutsal özelliklerden en yaygın kullanılan ve ölçülen özellikler; uzunluk, genişlik, kalınlık, kabuk kalınlığı geometrik ortalama çap, küresellik, iz düşüm yüzey alanı, porozite ve yığılma açısı sayılabilir. En yaygın kullanılan gravimetrik özellikler; 1000 tane ağırlığı, gerçek hacim ağırlığı ve yığın hacim ağırlığı olmaktadır. Aerodinamik özelliklerden önemlileri yığın halindeki tarımsal ürünlerin hava akımına gösterdiği direnç ve son hız değeridir. Remzibey 05 çeşidi aspir tohumlarının şekilsel özellikleri, gravimetrik özellikleri ve aerodinamik özellikleri iki farklı nem içeriğinde (% 6,5 ve % 19,5 y.b.) belirlenmiştir. Aspir tohumlarının % 6,5 nem içeriğinde uzunluğu ortalama 7,94 mm olarak bulunmuştur. Nem içeriğinin % 19,5’a çıkması durumunda uzunluk 8,13 mm’ ye çıkmıştır. Aspir tohumlarının uzunluğu, genişliğinin 1,8 katı ve kalınlığının 2,2 katıdır. Aspir tohumunun kabuk kalınlığı nem içeriğindeki artışla azalmıştır. Literatürde aspir tohumlarının şekilsel özellikleri ile ilgili olarak üç farklı makale bulunmuştur. Bu çalışmalardan iki tanesi Türkiye’de bir tanesi de Arjantin’ de yapılmıştır. Namık Kemal Üniversitesi Ziraat Fakültesinde yapılan çalışmada aspirin Dinçer çeşidi kullanıldığı belirtilmiş iken diğer iki çalışmada çeşit hakkında bilgi verilmemiştir. Dinçer çeşidi aspir tohumlarının uzunluğu 7,27 mm, genişliği 3,5 mm ve kalınlığı 2,8 mm olarak verilmiştir (Aktaş ve ark., 2006). Çeşitler arasında boyutsal değerler bakımından sınırlı bir farklılıkların olduğu görülmektedir. Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesinde yapılan çalışmada aspir tohumlarının uzunluğu 6,89 mm, genişliği 3,76 mm ve kalınlığı 2,71 mm olarak verilmiştir (Çalışır ve ark., 2005). Benzer değerler Arjantin’de yapılan çalışmada da verilmiştir (Baümler ve ark., 2006). Literatürde verilen üç araştırma sonucu da aspir nem içeriğindeki artışın uzunluk, genişlik ve kalınlık değerlerinde sınırlı bir artışa neden olduğunu rapor etmiştir. Bu sonuçlar mevcut araştırma sonuçlarıyla örtüşmektedir. Mevcut araştırmada aspir tohumlarının küresellik değerinin nemden bağımsız olduğu ve değerinin % 63 olduğu bulunmuşken, literatürde küreselliğin neme bağlı olduğu vurgulanmış ve değerler Selçuk Üniversitesinde yapılan çalışmada %60 ile % 62,3 aralığında (Çalışır ve ark., 2005). Namık Kemal Üniversitesinde yapılan araştırmada ve % 47,14 ile % 48,83 aralığında verilmiştir (Aktaş ve ark., 2006). Mevcut çalışmada kabuk kalınlığı değeri 0,44-0,46 mm olarak verilmiş ve nemden önemli seviyede etkilenmediği bulunmuşken Arjantin’ de yapılan araştırmada nem içeriğindeki artışla beraber kabuk kalınlığı değeri 0,282 mm’ den (% 3,7 k.b. nem içeriği) 0,407 mm (% 15,6 k.b. nem içeriği) yükselmiştir (Baümler ve ark., 2006). İzdüşüm yüzey alanı mevcut araştırmada eşitlikle hesaplanmış ve değeri 27,55 ile 28,55 mm2 arasında bulunmuş iken Selçuk Üniversitesinde yapılan araştırmada izdüşüm yüzey alanı optik yöntemlerle ölçülmüş ve değerler 24,60 ile 27,50 mm2 arasında değiştiği rapor edilmiştir. İzdüşüm yüzey alanını hesaplamada kullanılan eşitlik ölçülen değere yakın sonuç vermiştir. Her iki araştırmada da izdüşüm yüzey alanının nem içeriğiyle arttığı ifade edilmiştir. Nem içeriğindeki artış 1000 tane ağırlığını da artırdığı ilgili bütün makalelerde vurgulanmıştır. Literatürde verilen makalelerde aspir nem içeriğindeki artışın gerçek tohum hacim ağırlığını ve porozite değerini artırırken yığın hacim ağırlığını azalttığı belirtilmiştir. desteklemektedir. Bu gözlemler mevcut araştırma sonuçlarını Fan devri ayarlanarak 0,03 ile 1,0 m⋅s-1 aralığında sekiz farklı hız elde edilmiştir. Bu hızlara karşılık gelen basınç düşüş değerleri belirlenmiştir. Basınç düşüş değerleri hava hızının artmasıyla logaritmik bir eğilimle artış göstermiştir. Bu eğilim literatürde sıklıkla kullanılan Shedd eşitliği ve Hukill-Ives eşitliği ile tanımlanmıştır. Her iki eşitlikte eğilimi yüksek oranda temsil etmiş olup Shedd eşitliğinin kısmen daha iyi sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Shedd eşitliğinin kısmen daha iyi sonuç vermesi ve daha basit bir matematiksel ifade olması sebebiyle aspir havalandırma ve kurutma sistemlerinin tasarımında kullanılması uygundur. Sacilik (2004) haşhaş tohumları yığının hava akımına gösterdiği direnci belirlemiş ve Shedd eşitliğinin Hukill-Ives eşitliğine göre deneysel veriye daha yakın sonuç verdiğini bildirmiştir. Aynı çalışmada haşhaş tohumları nem içeriğinin % 6,21( k.b.)’dan %18,37 (k.b)’a yükselmesi durumunda ortalama olarak hava akışına karşı gösterilen direncin %28,25 oranında azaldığını rapor etmiştir. Mevcut çalışmada benzer bir sonuç elde edilmiş ve aspir tohumlarının nem içeriğindeki artışın hava akımına gösterilen dirençte % 35 oranında azalma olduğu bulunmuştur. Bir başka çalışmada ise mercimek tohumlarının nem içeriğinin % 10.4’ten %19.9’a yükselmesi hava akımına karşı gösterdiği direncin % 22,5 oranında azaldığı rapor edilmiştir (Sokhansanj ve ark., 1990). Nimkar ve Chattopadhyay (2002) direncinin %1’lik nem içeriğindeki yaptıkları çalışmada yeşil gram tohumlarının hava artışla % 2,43 oranında arttığını ve yığın hacim ağırlığındaki % 1’lik artışla % 6,6 oranında azaldığını tespit etmişlerdir. Nem içeriğindeki artışla hava direncinin artması yığın hacim ağırlığındaki azalma ve porozite değerindeki artışla ilgili olduğu literatürde birçok çalışmada ifade edilmiştir (Yağcıoğlu, 1999; Farmer ve ark., 1981; Cooper ve Sumner, 1985). Selçuk Üniversitesi’nde yapılan araştırmada aspir tohumlarının son hız değeri % 5,61 (k.b.) nem içeriğinde 3,84 m⋅s-1 değerinden %23,32 (k.b.) nem içeriğinde 5,02 m⋅s-1 değerine yükselmiştir. Mevcut çalışmada aspir tohumlarının s on hız değerleri % 6,5 (y.b.) nem içeriğinde 9,18 m⋅s-1 değerinde ve % 19,5 (y.b.) nem içeriğinde 9,09 m⋅s-1 olduğu belirlenmiş ve nem içeriğinin son hız değerlerine önemli bir etkisinin bulunmadığı tespit edilmiştir. İki araştırma arasındaki son hız değerleri açısından iki farklı tespitin bulunduğu açıktır. Bunlar, aspir tohumlarının fiziksel özelliklerine ( gerçek tohum hacim ağırlığı ve yüzey alanları) ait sayısal değerler açısından büyük bir farklılığın olmamasına rağmen son hız değerlerinde 1,8 - 2,4 kat arasında meydana gelen değişme ve nem içeriğinin son hız değerine olan etkisindeki farklı tespitlerdir. Hız değerleri açısından farklı değerler elde edilmesi, son hız ölçme deney düzenekleri için standartlaştırılmış bir kalibrasyon aşamasının varlığını zorunlu kılmaktadır. Böylece farklı çalışmalardan daha yakın sonuçlar elde etmek mümkün olabilecektir. Bu amaçla, mevcut araştırmanın son hız denemeleri başlangıcında küresel ve pürüzsüz şekle sahip olan bir masa tensisi topunun son hız değeri ölçümle belirlenmiş ve pürüzsüz küreler için verilen sürüklenme katsayısı değeri kullanılarak son hız değeri bulunmuştur. Masa tenisi için deneysel ve hesaplanmış son hız değerlerinin birbirine yakın sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Dolayısıyla, mevcut araştırmada kullanılan deney düzeneğinin ölçme doğruluğunun kontrolü yapılmıştır. Eşitlik 3.13 incelendiğinde gerçek tohum hacim ağırlığı artıkça son hız değerinin arttığı, izdüşüm alanı artıkça son hız değerinin düştüğü görülmektedir. İkisinin son hıza etkisi matematiksel büyüklük olarak aynı fakat ters yöndedir. Nem içeriğindeki artış gerçek tohum hacim ağırlığında %1’lik artışa sebep olurken izdüşüm yüzey alanında % 3,6’lık bir artışa sebep olmuştur. Dolayısıyla son hız değerinde çok az bir azalma olması veya aynı kalması beklenir. Eşitlik 3.13 incelendiğinde havanın hacim ağrılığının ve akışkanürün arasındaki ilişkiyi temsil eden sürüklenme katsayısı değerinin de son hız değerine etki ettiği görülmektedir. Sürüklenme katsayısındaki artış son hız değerini azaltmaktadır. Sürüklenme katsayısı değeri ürün nem içeriğinden çok etkilenmemiş ve 0,648-0,659 arasında olduğu tespit edilmiştir. Gupta ve ark. (2007) ayçiçeği için sürüklenme katsayısı değerlerinin çeşide bağlı olarak 0,17 ile 0,40 arasında değiştiğini ve nem içeriğinin artmasının sürüklenme katsayısı değerini doğrusal olarak azalttığını tespit etmişlerdir. Yapılan bu çalışma sonuçlarına göre aşağıdaki öneriler yapılmıştır: - Aspir tohumlarının boyutsal, gravimetrik ve hava akımına gösterdiği direnç, nem içeriğine bağlı olarak farklı değerler almaktadır. Dolayısla, tarım makinaları ve ürün işleme makinalarının tasarımında kullanılan verilerin çalışma şartlarındaki ürün nemini dikkate alınarak seçilmelidir. Örneğin, aspir tohumlarının silolarda havalandırılması veya kurutucularda kurutulması işleminde uygun fan seçiminde kuru aspirin hava akımına gösterdiği direnç değerinin seçilmesi sistemin daha etkin çalışmasını sağlayacaktır. - Aspir tohumunun son hız değeri yaklaşık 9 m⋅s-1olarak belirlenmiştir. Dolayısıyla aspir son hız değeri 9 m⋅s-1’den daha düşük veya daha yüksek yabancı maddelerden (yabancı madde tohum, toz, toprak, taş vb.) temizlenmesi için aerodinamik temizleme tekniğinden faydalanılabilir. - Literatürde son hız değerlerinin ölçülmesi için kullanılan deney düzeneklerinin denemeler öncesi kalibrasyonun yapılması aynı ürün için farklı sonuçların elde edilmesini engellemek amacıyla bir zorunluluktur. Bu amaçla mevcut çalışmada piyasada satılan standart masa tenisi topu kullanılmıştır. - Aerodinamik özelliklerin belirlenmesi denemelerinde çevre havasının (bağıl nem, kuru termometre sıcaklığı, hava hacim ağırlığı, atmosfer basıncı, vb.) ve ürünün diğer fiziksel özelliklerinin (gerçek tohum hacim ağırlığı, yığın hacim ağrılığı, uzunluk, kalınlık, genişlik, iz düşüm yüzey alanı, vb.) makalelerde verilmesi kıyaslama amacıyla gerekmektedir. Literatürde bulunan makalelerin çoğunda, söz konusu özelliklerin hiç/kısmen ölçülmediği veya ölçüm sonuçlarının makalede verilmediği gözlemlenmiştir. Bu durum sonuçların kıyaslanmasını ve ortak sonuç çıkarılmasını güçleştirmektedir. KAYNAKLAR Aktaş, T. ve Akdemir, B., 1997. Akışkan Yatak Ortamında Kuru Soğanın ve Soğan Arpacığının Temizlenmesi ve Sınıflandırılmasıyla İlgili Karakteristiklerin Saptanması Üzerine Bir Araştırma, Tarımsal Mekanizasyon 17. Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı, s. 683-690, Tokat, Türkiye. Aktaş, T., Celen, İ. Ve Durgut, R., 2006. Some Physical and Mechanical Properties of Safflower Seed Journal of Agronomy 5 (4) 613-616, ISSN 1812-5379. Aydın, C. ve Özcan, M., 2002. Some Physico-Mechanic Properties of Terebinth Fruits, Journal of Food Engineering 53 (2002) 97-101. Babaoğlu, M., 2005. Dünya’da ve Türkiye’de Aspir Bitkisinin Tarihçesi, Kullanım Alanları ve Önemi, Trakya Tarımsal Araştırmalar Enstitüsü, Edirne. http:www.ttae.gov.tr. Başçetinçelik, A., Özcan, M. T., Yıldız, Y. ve Tunçer, İ. K., 1992. Bazı Tarımsal Ürünlerde Kritik Hız ve Tane Boyut Özellikleri, 14. Ulusal Tarım Kongresi Bildiri Kitabı s: 274-285, Samsun, Türkiye. Baümler, E., Cuniberti, A., Nolasco, S. M. And Riccobene, I. C., 2005. Moisture Dependent Physical and Compression Properties of Safflower Seed, Journal of Food Engineering 72 (2006) 134-140. Beyhan, M. A. ve Erol, M. A., 1993. Bazı Fındık Çeşitlerinde Dane ve Zuruflu Meyvelerin Aerodinamik Özellikleri, Proceedings of 5th Int. Cong. On Mechanization and Energy in Agriculture, Kuşadası/Türkiye, s. 472-483. Cooper, S.C. ve Sumner, H.R., 1985. Airflow resistance of selected biomass materials. Transaction of the ASAE, 28(3):1309-1312. Çalışır, S., Marakoğlu, T., Öztürk, Ö. ve Öğüt, H., 2005. Some Physical Properties of Safflower Seed, Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi:19 (36) 87-92. Dursun, E. ve Güner, M., 1997. Portakal ve Elmanın Hava Akımına Gösterdiği Direncin Belirlenmesi, Tarımsal Mekanizasyon 17. Ulusal Kongresi, Bildiri Kitabı, s. 673682, Tokat, Türkiye. Farmer, G.S., Brusewitz, G.H. ve Whitney R.W., 1981. Resistance to airflow of bluestem grass seed. Transaction of the ASAE, 24(2):480-483. Gupta, R. K., Arora, G. ve Sharma, R., 2005. Aerodynamic Properties of Sunflower Seed, Central Institue of Postharvest Engineering & Technology Ludhiana 141004, India. Güner, M., 2006. Pneumatic Conveying Characteristics of Some Agriculture Seed, Department of Agriculture Machinery, Faculty of Agriculture, University of Ankara, Ankara, Turkey. Işık, E. ve Yüksel, G., 1991. İkinci Ürün Fasulyenin Hava Akımına Karşı Gösterdiği Direncin Belirlenmesi, Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 8: 79-84, Bursa, Türkiye. Kural , H. ve Çarman, K., 1997. Bazı Daneli Ürünlerin Aerodinamik Özellikleri, Tarımsal Mekanizasyon 17. Ulusal Kongresi, Bildiri Kitabı, s. 611-623, Tokat, Türkiye. Masoumi, A .A. ve Tabil, L., 2003. Physical Properties of Chickpea (C. Arietinum) Cultivars. 2003 ASAE Annual International Meeting, Las Vegas, Nevada, USA. Makale Numarası: 036058. McQuiston, F. C. ve Parker, J. D., 1994. Heating, Ventilating and Air Conditioning: Analysis and Design, Furth Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, U. S. A. Nimkar, P. M. ve Chattopadyay, P. K., 2000. Airflow Resistance of Green Gram, Biosystems Engineering 82 (4) 407-417 Kharagpur, İndian. Öğüt, H., Hatice, K. ve Altuntaş E., 1995. Farklı Daneli Ürünlerin Son Hızlarının Belirlenmesine Ait Bazı Yöntemlerin Karşılaştırılması, S.Ü. Ziraat Fakültesi Dergisi 7 (9): 74-82. Özgüven, F. ve Vursavuş, K., 2005. Some Physical, Mechanical and Aerodynamic Properties of Pine Nuts, Journal food Engineering 68 (2005) 191-196, Adana Turkey. Rajabipour, A., 2004. Moisture-dependent Terminal Velocity of Wheat and Rice Varieties. 2004 ASAE/CSAE Annual International Meeting, Ottawa, Ontario, Canada, Makale Numarası:046008. Sacılık, S., 2007. Resistance of Bulk Poppy Seeds to Airflow, Biosystems Engineering 89 (4) 435-443. Shedd, C. K., 1953. Resistance of Grains and Seeds to Airflow. Agricultural Engineering, 34(9):616-619. Sokhansanj, S., Falacinski, A. A., Sosulski, F. W., Jayas, D. S. ve Tang, J., 1990. Resistance of Bulk Lentils to Airflow. Transactions of ASAE, 33(4):1281-1285. Tunçer, İ. K., Yıldız, Y. ve Öztekin, S., 1985. Bazı Tarımsal Ürünlerin Hava Akımına Karşı Gösterdikleri Direncin Değişimi, Tarımsal Mekanizasyon 9. Ulusal Kongresi, Bildiri Kitabı, s.251-262 Adana, Türkiye. Yağcıoğlu, A. K., 1999. Tarım Ürünleri Kurutma Tekniği (I. Basım). Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No:536, İzmir. Yağcıoğlu, A., 1996. Ürün İşleme Tekniği Ders Kitabı, Ege Üniversitesi Ziraat fakültesi Yayınları, No: 517, Bornova, İzmir, Türkiye. Yağcıoğlu, A. K. ve Bozkurt, L., 1985. NK PX 616 Çeşidi Tanelenmiş Mısır Yığınının Hava Akımına Gösterdiği Direncin Saptanması, Tarımsal Mekanizasyon 9. Ulusal Kongresi, Bildiri Kitabı, s.239-250, Adana, Türkiye. Yağcıoğlu, A. K. ve Servi, C., 1990. Çeşitli Tarım Ürünlerinin Hava Akımına Gösterdikleri Direncin Belirlenmesi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi,1 (2): 145-149, İzmir, Türkiye. Yıldız, Y., Tunçer, İ. K. ve Öztekin, S., 1985. Bazı Tarımsal Ürünlerin Hava Akımına Karşı Gösterdikleri Direncin Değişimi, Tarımsal Mekanizasyon 9. Ulusal Kongresi, Bildiri Kitabı, s. 251-262, Adana, Türkiye. Yıldız, Y., Tunçer, İ. K., Özcan, M. T. ve Başçetinçelik, A., 1992. Bazı Tarımsal Ürünlerde Kritik Hız ve Dane Boyut Özellikleri, Tarımsal Mekanizasyon 14. Ulusal Kongresi, Bildiri Kitabı, s.274-275, Samsun, Türkiye. ÖZGEÇMİŞ Almanya’nın Wane-Eickel şehrinde 1974 yılında doğdu. İlk , orta ve lise öğrenimini Amasya ili Merzifon ilçesinde tamamladı. 1997 yılında Erciyes Üniversitesi Yozgat Meslek Yüksek Okulu Tarım Alet ve Makinaları Bölümünden mezun oldu. 2000 yılında Dikey Geçiş Sınavı ile Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Teknolojisi programına dikey geçiş yaptı. 2004 yılında buradan mezun oldu. 2004 yılında Gaziosman Paşa Üniversitesi Tarım Makinaları Ana Bilim Dalında Yüksek Lisansa başladı. Halen Merzifon’da özel bir iş yerinde çalışmaktadır.
© Copyright 2024 Paperzz
