Tombul Fındık Depolamasında Tane Özelliklerine Bağlı Olarak ANSYS Programıyla Optimum Silo Tasarımı

Abstract

Bu çalışmada Giresun ili koşullarında tombul fındık depolamasında kullanılabilecek silindirik gövdeli, konik çıkış ağızlı, çelik konstrüksiyon silo için optimum silo boyutları araştırılmıştır. Çalışmada Model 1 (1635 ton), Model 2 (620 ton) ve Model 3 (1124 ton) olarak üç farklı silo modeli ele alınmıştır. Model 1 (10, 11, 12, 13, 14, 15 ve 20 mm), Model 2 (10, 15 ve 20 mm) ve Model 3 (10, 15 ve 20 mm) siloları içi farklı cidar kalınlıkları kullanılmıştır. Bu amaçla Eurocode 1 ve Avustralya standartları kullanılarak silo cidarı yüzeyine etki eden basınç yükleri (düşey, yatay, sürtünme çekmesi ve rüzgar basınç yükü) farklı cidar kalınlıkları için doldurma ve boşaltma koşullarında hesaplanmıştır. Hesaplanan bu basınç yükleri ANSYS sonlu eleman yazılım programına girilerek cidar yüzeyinde farklı doğrultularda meydana gelen gerilmeler saptanmıştır. Çalışmada ayrıca model siloların modal analizleride incelenmiştir.Çalışmada doldurma koşullarında düşey basınç yükünün neden olduğu gerilmeler açısından Model 1 silosunun 10, 11 ve 12 mm cidar kalınlıklarının emniyetli olmadığı belirlenmiştir. Doldurma ve boşaltma koşulları yönünden diğer cidar kalınlıklarının ve model siloların emniyetli olduğu saptanmıştır. Modal analiz sonucunda cidar kalınlığındaki artışın model siloların frekans değerlerinde artışa yol açtığı belirlenmiştir. Herhangi bir yapısal soruna neden olmayacak optimum silo boyutları; depolama kapasitesi ve maksimum von Mises gerilmeleri göz önüne alındığında 13 mm cidar kalınlığına sahip Model 1 silosu olarak ortaya çıkmaktadır. Silindirik gövdeli ve konik çıkış ağızlı bu silo (Model 1; 1635 ton depolama kapasiteli ve 13 mm cidar kalınlıklı) Tombul fındık depolamasında mühendislik açıdan en uygun özellikleri ortaya koymaktadır. Önerilen bu silo tipinin Avustralya standardına (AS 3774) göre yapılan analizi sonucunda da (silo cidarı yüzeyine etki eden basınç yükleri açısından) emniyetli olduğu gözlemlenmiştir.

In this study, the optimal dimensions of the silo were investigated for barrel-type cylinder, conical outlet, steel construction silo which used in Tombul hazelnut storage in the Giresun province conditions. Three different silo models as Model 1 (1635 tons), Model 2 (620 tons) and Model 3 (1124 tons) were examined in the study. Different wall thicknesses for Model 1 (10, 11, 12, 13, 14, 15 and 20 mm), Model 2 (10, 15 and 20 mm) and Model 3 silos (10, 15 and 20 mm) were used. For this purpose, pressure loads acting on the silo wall surface (vertical, horizontal, friction traction and wind pressure load) using Eurocode 1 and Australian standards were calculated for different wall thicknesses at filling and discharge conditions. This calculated pressure loads by entering in ANSYS finite element software program, stresses which occurring in different directions on the surface of wall was determined. Modal analyzes of the model silos were also investigated in the study.In the study, it was determined that 10, 11 and 12 mm wall thickness of model 1 silo were not reliable in terms of stresses caused vertical pressure load in the filling conditions. The other wall thickness and model silos in terms of filling and discharge conditions were found as reliable. In the result of modal analysis, the increases in wall thickness were caused an increase in the frequency values of model silos. The optimum silo dimensions will not lead to any structural problem are emerging as the Model 1 silo which has 13 mm wall thickness when considering storage capacity and the maximum von Mises stresses. This silo with barrel-type cylinder and conical outlet (Model 1; 1635 tons storage capacity and 13 mm wall thickness) shows the most appropriate features in terms of engineering in Tombul hazelnut storage. At the result of the analysis according to Australian standard (AS 3774) of proposed this type of silo was observed to be reliable (in terms of pressure loads acting on the surface of the silo wall).