Tesisat Dergisi 298. Sayı (Ekim 2020)

78 Tesisat / Ekim 2020 tesisat.com.tr tamamen fiziksel bakış açısıyla, en tehlikeli olanları en küçük olanlardır, zira alveollere yerleşebilir ve yaptıkları tıkama nede- niyle gaz hücrelerinde yapılan ve insan yaşamı için çok önemli olan hava alış verişini engeller veya zarar verir. Büyüklüklerine bağlı olarak, parçacıklar hava içinde çiz- dikleri yola bağlı olarak farklı davranış gösterebilirler. Bu farklılık parçacıkların havadaki hareketleri, üzerlerine etki yapan kuvvetler arasındaki farklı dengelerin sonucu olarak meydana gelir. Parçacık üzerine etki ettiği kabul edilen ana kuvvetler yerçekimi kuvveti ve aerodinamik kuvvetlerdir. Bu iki tip kuvvet arasındaki ilişki parçacığın büyüklüğüne bağlı olarak farklıdır ve bunun sonucu olarak çapları 10 μ m’den küçük birbirinin aynı parçacıklar için aerodinamik çekiş kuv- veti yerçekimi kuvveti etkisinden (parçacığın ağırlığı) daha önemlidir ve bu nedenle parçacık, aynen bir sörfçünün dalga üzerinde sörf yaparken takip ettiği düzgün kararlı akış çizgileri gibi havada süzülür. Daha büyük parçacıklar için bunların havada çizdiği iz genellikle paraboliktir ve ağırlıkları nedeniyle yerçekimi kuv- veti, aerodinamik kuvvetin dikey bileşeninden büyük oldu- ğundan yere veya diğer yüzeylere yerleşirler. Parçacık tara- fından yatay olarak daha büyük veya daha küçük mesafe kat edilmesi parçacığın büyüklüğüne, akış hızı alanına ve aynı zamanda ilk hızlarına bağlıdır. Bu farklı tip davranışlar Şekil 3’de görülmektedir. Biraz önce açıklananların gerekçesi, küresel şekildeki bir cismin aerodinamik direnç katsayısının sabit olmamasın- dan, bir dereceye kadar Reynolds sayısı olarak adlandırılan boyutsuz katsayı, kaynaklanır. Bu katsayı basınç kuvvetleri ve akışmazlık (akışa direnme_viscous) kuvveti, bir cismin akışkan ile karşılıklı etkileşiminden kaynaklanan, arasındaki ilişkiyi temsil eder. Bu nedenle, Şekil 4’da gösterilen grafikte eğer aynı akışkanın hareketine maruz kalan farklı çapları olan iki parçacığımız varsa, daha küçük parçacık daha yüksek direnç katsayısı nedeniyle daha sola doğru ve daha büyük parçacık, daha düşük direnç katsayısıyla daha sağa doğru olacaktır. Buradan şu sonuca gideriz, en küçük parçacık daha fazla sürüklenecek ve hava akımlarını daha kolaylıkla takip edecektir, buna karşılık daha büyük parçacık bir süre sonra çökecektir, zira esas etkiden kuvvet ağırlığıdır ve yere düş- mesini sağlayacaktır. Binalarda doğal veya mekanik havalandırma akımları içindeki parçacıklarla ilgili olayın meydana geldiği tipik alan Şekil 4’deki grafiğin sol tarafında kesik çizgili kırmızı elipsle gösterilmiştir. Merak olarak, yüzeyleri düz veya pürüzlü cisimlerin dav- ranışları arasındaki fark, Reynolds sayısı bölgesi olarak 105 ile 106 aralığındadır. Bu da tam olarak golf toplarının pürüzlü yüzeye sahip olmalarını haklı çıkarmaktadır. Pürüzlü yüzey ve Şekil 2. Solunum sistemine sızma derecelerine göre parçacıkların sınıflandırılması. Çap (µm) Sızma seviyesi Sınıflandırma > 7 Ağız ve burun kaviteleri Solunabilir 4.7 – 7 Gırtlak 3.3. – 4.7 Nefes borusu ve bronşlar Göğüse ait 2.1 – 3.3 İkinci Bronşioidler 1.1 – 2.1 Bronşioidler Nefes almaya uygun 0.65 – 1.1 Alveoller (Hava hücreleri) Şekil 3. Ölçülerine göre parçacıkların hava içinde tipik hareket izleri Şekil 4. Küre bir cisim için Reynolds Sayısının bir fonksiyonu olarak Aerodinamik direnç katsayısı. ÇEVİRİ