R.Okursoy. 22 Kasım 2011 Salı

Transkript

1 1 22 Kasım 2011 Salı

2 2 TTK-3802 Sulama Makinaları Dersinin Amacı, Hedefi ve Öğrenim Kazanımları Dersin Amacı Tarımsal mekanizasyon alanında sulama prensipleri ve sulamada kullanılan makinalar ile sulama amaçlı kullanılan pompaj tesislerinin tasarımı, ekonomik kullanımları konularında bilgi ve beceriler kazandırmak. Dersin Hedefleri 1-Değişik tarım ürünlerinin yetiştirilmesi için uygulanan sulama yöntemlerini ve sulamada kullanılan makina ve ekipmanları tanıyabilmesi, 2-Farklı iklim ve toprak koşullarında değişik tarım ürünleri için sulama ve özellikle pompaj projelerini tasarlamaya yönelik parametreleri bildiğini gösterebilmesi, 3-Başta pompaj ünitelerinde kullanılan pompalar olmak üzere, tarımda sulama amaçlı kullanılan her türlü alet ve makinaların, tasarımları, kullanımı, tamir bakım ve ayarlarının yapılabilmesi konusunda bilgilerle donatılmış olması. 4-Pompaj tesislerin projelendirilmesinde temel bilgileri aktarmak 22 Kasım 2011 Salı

3 3 Dersin WEB Sayfası Adresi: adresindeki Uludağ Üniversitesi ana sayfasından <Kişisel WEB sayfaları> bağlantısından da ulaşılabilir.) Öğretim Elemanının Elektronik Posta Adresi Dersin İçeriği : Bu ders kapsamında, hidroliğin temel prensipleri yanında, tarımsal amaçlı sulama için kurulması planlanan santrifüj ve derin kuyu pompalarına sahip pompaj ünitelerinin yapısı, parçaları ve işletim parametreleri verilmektedir. Santrifüj ve derin kuyu pompalarının yapısal özellikleri, pompa kanat profilleri ve kanat yapılarının, suyu belirli bir derinlikten emerek pompa ekseninden itibaren farklı yüksekliklere pompalamada etkili olan işletim parametreleri detaylı olarak anlatılmaktadır. Özelikle küçük ölçekli pompaj tesislerinde sistem yük kaybı eğrileri, pompa karakteristik eğrileri ve bu eğrileri kullanarak optimum işletme noktasındaki verdi değerlerinden hareketle çıkarılacak suyun maliyeti konusunda teknik ve detaylı bilgiler sunulmaktadır. Bunun yanında tesislerde çıkarılacak suyun özelliklerine bağlı olarak kavitasyon konuları işlenmekte ve olası kavitasyon problemlerini yok edebilecek önlemler tartışılmaktadır. Pompaj ünitelerinin projelenmesine yönelik hesaplamaların yapılmasında bilgisayar destekli uygulamalardan da yararlanılmaktadır. Derste Yararlanılan Bazı Kaynaklar 1-Tezer, E Sulamada Pompaj Tesisleri. Proje Seçim ve İşletme Yöntemleri. Köy İşleri ve Kooperatifler Bakanlığı Toprak-Su Genel Müdürlüğü yayınları. Ankara. 2-Babbitt, H.E., J.J. Donald, J.L. Cleasby Water Supply Engineering. Mc.Graw Hill Book Co. New York., NY. USA.3-Gökelim, A.T.,1976..Pompalar. Birsen Kitabevi Yayınları. İstanbul. 22 Kasım 2011 Salı

4 Genel anlamda sulama 4 Sulama, bitkinin ihtiyacı olan ve doğal yağışlarla karşılanamayan suyun yapay yollarla bitkiye verilmesidir. Genel anlamda sulama ile verimde %40 oranında bir artış sağlanabilmektedir. Sulamada en önemli konulardan birisi mevcut su kaynaklarının en iyi bir şekilde kullanılmasına yönelik yöntemlerin geliştirilmesidir. 22 Kasım 2011 Salı

5 Su Çıkarmanın Tarihçesi 22 Kasım 2011 Salı 5 Zaman İşlem M.Ö Yeryüzünde sulama yapıldığı sanılmakta.. M.Ö Persler (İranlılar) sulama ile üretimde artış sağladı.. M.Ö Babilliler (Iraklılar) sulama ile üretimde artış sağladı.. M.Ö Eski Mısır da Nil nehri 12 mil uzunluğunda bir kanal ile taşınarak sulamada kullanılmak üzere Moeris gölünde depolanmıştır. M.Ö Hindistanda sulama ile çift ürün yetiştirildi.. M.Ö Mısır da joseph kuyusu adı verilen 90 m derinliğinde kuyu açılmıştır M.Ö Fenike liler ilk sulama kanalını yaptı MS - 10 Romalılar İtalya da Fas lılar İspanya da sulama kanalları yaptılar MS-1540 İtalya da St.Patrick adlı 60 m derinliğinde bir sulama kuyusu açılmıştır Giovanni Cassini İtalya da ilk artezyen kuyuyu açmıştır 1830 Fransa da senatör Degousse tarafından açtırılan kuyu ilk teknik kuyudur.

6 Su Çıkarmanın Tarihçesi 22 Kasım 2011 Salı 6 Zaman İşlem M.Ö 140 İlk Pistonlu Pompa İskenderiye li Ktesibius tarafından yapılmıştır Johann Jordan santrifüj pompa tasarlamış, Denis Papin ise geliştirmiştir 1855 Amerikalı J.F.Vose ilk kez çift pistonlu pompayı tasarlamıştır 1818 Boston da gövdesi çift girişli massachusette pompası yapılmıştır 1830 Mc Carty, NewYork ta gemi havuzları için yüksek verimli bir pompa yapmıştır 1831 Amerika da Blake seri pompa üretimine geçmiştir 1839 Amerika da Andrews seri pompa üretimine geçerek satmaya başlamıştır 1846 W.H.Johnson, üç kademeli bir pompa üretmiştir 1846 İngiltere de Thompson kardeşler seri pompa üretimine geçmiştir 1848 Lloyd yeni bir çarkın patentini almış ve Appold bu çarkı üretmiştir Reynolds difüzer kanatlarını geliştirmiş ve bu gelişme Mather ve Platt tarafından uygulamaya aktarılmıştır İlk derin kuyu pompası Byron Jackson tarafından üretilmiştir Ülkemizde sulama çalışmaları su umum müdürlüğü kanalı ile 19.yüzyılın başında Ankara çubuk barajının ıslah edilmesiyle başlanmıştır. Daha sonra Su işleri Reisliği ve 1953 ten buyana ise DSİ 1960 ta ise Toprak- Su Md.Lüğü kurularak sulama işleri devlet eliyle yapılmaya başlanmıştır.

7 Günümüzün Pompaları 7 22 Kasım 2011 Salı Verdi Sınırları Basınç Sınırları L/dakika 1, mss Halen dünyanın en büyük pompaj tesislerinden birisi Kuzey Amerika da Columbia nehri üzerinde bulunmaktadır. Grand Coulee adındaki bu tesis, pompalarının çalışması için gerekli olan enerjiyi barajdaki hidroelektrik santralinden sağlamaktadır. Tesiste : Basma Borusu Çapı : 144 (inç) = 3,65 m Çarkın çapı : 4,24 m Kapasitesi : saniyede 40 ton su Saniyede 40 ton suyu basabildiği yükseklik 90 m Pompaların yuttuğu güç : BG

8 Sulanan alan 22 Kasım 2011 Salı 8 Ülke Yüz ölçümü (km 2 ) Tarım alanı (km 2 ) Sulanan alan (km 2 ) Sulanan Alan % İtalya Yunanistan BDT (SSCB) ABD İsrail Türkiye Türkiyede : Yer altı su potansiyeli : 9430 milyar m 3 Yerüstü, akan su potansiyeli : 180 milyar m 3 (%50 si ancak kullanılıyor) İçme ve kullanma suyu :1200 milyar m 3 Sulama suyu : 645 milyar m 3

9 Su çıkarma makinaları 22 Kasım 2011 Salı 9 Sulama, doğal yağışlarla sağlanamayan ve bitkinin yaşaması ve gelişmesi için gerekli olan suyun yapay yollarla toprağa verilerek bitkiye ulaşmasını sağlamaktır. Sulama kaynağı olarak yer altı ve yerüstü sularından yararlanılır. Su çıkarmada kullanılan makinalar, tarihsel gelişim süreci içerisinde çok çeşitlilik göstermiştir. Genel olarak su çıkama araçları basit ve modern araçlar olarak iki gurupta toplamak mümkündür. Su çıkarma Makinaları 1-Basit makinalar Seren Çıkrıklı Kuyu Su dolapları Su helezonları Su koçu 2-Modern Makinalar Pistonlu pompalar Santrifüj pompalar

10 Temel Kavramlar ve Birimler Kasım 2011 Salı Hidrolik Hidrolik, hidrostatik ve hidrodinamik prensiplerinin uygulanmasını kapsayan bir mühendislik dalıdır.hidrostatik durgun durumdaki sıvılar ve hidrodinamik ise hareketli sıvılarla ilgili prensipleri kapsar Akışkan Akışkan, sabit basınç ve sıcaklık altında belirli bir kütlesi ve hacmi olan fakat belirli bir şekli bulunmayan cisimdir. Dolayısı ile akışkan, içinde bulunduğu kabın şeklini alır. Akışkanlar, gazlar ve sıvılar olarak iki grupta incelenir.akışkanlarda moleküler arasındaki boşluk katı cisimlere göre biraz daha fazladır. Akışkanlarda moleküllerin birbirine göre bağıl hareketine akıcılık denir. Sulama suyu bir akışkandır.

11 Verdi (Debi) Belirli bir noktadan birim zamanda akan su miktarıdır. Birimi ; Metrik sistemde : L/s, m 3 /s, L/dak, m 3 /dak, L/h, m 3 /h İngiliz birimler sisteminde gal/s, in3/s, gal/dak in 3 /dak gal/h, in 3 /h Dönüşec ek çarpım L/s 1/1000 m 3 /s L/s 0.06 m 3 /d L/s in 3 /s L/s in 3 /d L/h 1/3600 L/s L/h 1/60 L/d gal/dak 2,228*10-3 ft 3 /s gal/dak 6,308*10-2 L/s gal/dak ft 3 /h Elde edilen 1 ABD galonu=3,785 L Kasım 2011 Salı Dönüşecek çarpım Elde edilen cm 3 /s 1/1000 L/s cm 3 /s 10-6 m 3 /s cm 3 /s 6,102*10-2 in 3 /s L/dak 5,886*10-4 ft 3 /s L/dak 4.403*10-3 gal/s L/dak 1/60000 m 3 /s L/dak in 3 /s L/dak in 3 /d L/s 60 L/d

12 Tanımlar Kasım 2011 Salı Özgül Ağırlık Bir cismin birim hacminin ağırlığıdır. Birimi : kg/cm 3, kg/dm 3 veya g/cm 3 Yoğunluk Saf su için özgül ağırlık 0 ile +4 arasındaki sıcaklıklarda sıcaklıkla birlikte artar, +4 C de 1 g/cm 3 e eşit olur ve +4C üzerindeki sıcaklıklarda sıcaklıkla birlikte azalır. Bir cismin ağırlığının cisimle aynı hacimdeki +4 C deki saf suyun ağırlığına oranıdır. Dolayısı ile yoğunluk ağırlıklar oranı olduğuna göre birimsiz ve göreceli bir kavramdır. Özgül Kütle Bir cismin birim hacminin kütlesine özgül kütle denir. Bir cismin kütlesi ise ağırlığının yer çekimi ivmesine oranı olduğuna göre, özgül kütle sonuçta özgül ağırlığın yerçekimi ivmesine oranı olarak karşımıza çıkmaktadır.

13 Vizkosite-akıcılık Kasım 2011 Salı Akışkan, sabit basınç ve sıcaklık altında belirli bir kütlesi ve hacmi olan fakat belirli bir şekli bulunmayan cisimdir. Dolayısı ile akışkan, içinde bulunduğu kabın şeklini alır. Akışkan moleküllerinin birbirine göre bağıl hareketliliğine akıcılık, akışkanların akmaya karşı gösterdiği dirence de vizkosite denir. Bazı kaynaklarda vizkositeye akışmazlık adı da verilmektedir. Akışkanın vizkositesi ihmal edilecek kadar küçük ise buna ideal akışkan denir. Her akışkanın vizkositesi vardır. Vizkosite, mutlak ve kinematik vizkosite olmak üzere iki kısımda incelenebilir. Kinematik vizkosite, mutlak vizkosite değerinin özgül kütleye oranlanması ile hesaplanır.

14 Sıcaklık (C) Saf suyun özellikleri Özgül ağ. kg/m 3 Kinematik V.(m 2 /s) *10-6 Mutlak B.B.(mSS) Kasım 2011 Salı 0 999,8 1,79 0, ,9 1,67 0, ,56 0, ,9 1,46 0, ,8 1,38 0, ,6 1,31 0, ,4 1,24 0, ,2 1,17 0, ,8 1,11 0, ,5 1,06 0, ,2 1,01 0, ,2 0,658 0, ,0 0,557 0, ,2 0,478 0, ,8 0,366 0, ,3 0,295 1,0332

15 Mutlak Viskozite Kasım 2011 Salı Eşitliklerde : F : plakalara uygulanan ağırlık (kg) h : plakalar arasındaki uzaklık (m) a : plakaların yüzey alanı (m 2 ) Vp : plakanın çekilme hızı (m/s) U : mutlak viskozite (kgs/m 2 ) t : sıvının sıcaklığı (santigrat derece) Mutlak viskozitenin birimi kgs/m 2 veya dyn-s/cm 2 (pois)dir. Kinematik viskozite m2/s ile gösterilir 1 m 2 /s değerine 1 stok denir. SI birmler siteminde viskozite Ns/m 2 ile belirtilir ve 1 Ns/m 2 değerine Pa-s (paskal-saniye) denilmektedir.

16 Problemler 1-Birimler dönüşümünde 3 m 3 /h kaç L/s ye denktir? Kasım 2011 Salı 2-Birimler dönüşümünde 10 L/s kaç in 3 /s eder? 3-Sıcaklığı 25 derece olan suyun mutlak ve kinematik viskozitesini belirleyiniz. 1-Bir m 3 hacim 1000 L demektir. Diğer yandan 1 saat 3600 saniyeye eşittir. Bir ile çarpma kuralına göre : (3 m 3 /h)(1000 L/m 3 )(saat/3600saniye) = L/s eder. 2-1 L/s= in 3 /s olduğuna göre : (10 L/s )=(10)( in 3 /s) = in 3 /s bulunur. 3-mutlak vizkosite= 9.079*10-5 kgs/m 2 kinematik vizkosite= 8,934*10-7 m 2 /s

17 Birimler Kasım 2011 Salı Aşağıdaki birim dönüşümlerini yapınız 1) 8 L/d=.. m 3 /s 2) 5 in 3 /h=. L/s 3) 11 m 3 /s =.. L/d 4) 1 in 3 /s=. L/d 5) 68 L/s=.. m 3 /h 6) 4 m 3 /h =. m 3 /s 7) 12 L/d=.. cm 3 /d 8) 5 in 3 /d =. cm 3 /d 9) 6 m 3 /s =.. cm 3 /h 10) 7 in 3 /h=. cm 3 /s 11) 9 gal/d=.. m 3 /s 12) 13 m 3 /s =. gal/s 13) 15 in 3 /h =.. gal/s 14) 21 in 3 /s=. L/s 15) 23 in 3 /d=.. cm 3 /s 16) 17 in 3 /h=. gal/h 17) 11 in 3 /s =.. gal/h 18) 11 gal/d =. L/s 19) 3 in 3 /s =.. gal/d 20) 14 in 3 /h=. in 3 /d Problemler : 1-Sıcaklığı 10 ºC olan suyun mutlak ve kinematik viskozitesini belirleyiniz. 2-Sıcaklığı 53 ºC olan suyun mutlak ve kinematik viskozitesini belirleyiniz ºC sıcaklığındaki saf suyun mutlak ve kinematik viskozitesini, a)tabloyu kullanarak interpolasyonla belirleyiniz. b)hesaplama yolu ile bulunuz ºC sıcaklığındaki saf suyun mutlak ve kinematik viskozitesini, a)tabloyu kullanarak interpolasyonla belirleyiniz. b)hesaplama yolu ile bulunuz.

18 Pompalar Kasım 2011 Salı Pompalar, bir iş makinası olarak durgun veya hareketli akışkanlara sağladığı mekanik enerji ile onların konumunu değiştiren makinalardır. Pompalar mekanik enerjiyi hidrolik enerjiye dönüştürür. Çeşitleri : 1-Dişli pompalar 2-Paletli pompalar 3-Membranlı pompalar 4-Helezon pompalar arşimet vidası 5-Pistonlu pompalar 6-Santrifüj pompalar Santrifüj pompalara rotodinamik pompalar, pistonlu pompalara ise volumetrik-hacimsel pompalar denir.

19 Pompalar Kasım 2011 Salı

20 Santrifüj pompalar Kasım 2011 Salı

21 Santrifüj pompa çarkları Kasım 2011 Salı

22 Pistonlu pompalar Kasım 2011 Salı

23 Pistonlu pompalar Kasım 2011 Salı Tek etkili Pistonlu çift etkili pistonlu

24 Pistonlu pompalar 22 Kasım 2011 Salı 24 Tek etkili Pistonlu pompalarda verdi şu eşitlikle hesaplanır : Qe Burada : A. s. n 60 A: piston yüzeyi alanı (m 2 ) s: strok (m) n : pistona hareket veren krank devri (d/d) η v : volumetrik verim (%) v Çift etkili Pistonlu pompalarda verdi şu eşitlikle hesaplanır : Qe (2A Burada : a).s.n 60 η v A: piston yüzeyi alanı (m 2 ), a ise piston kolu kesit alanıdır. (m 2 ) s: strok (m) n : pistona hareket veren krank devri (d/d) η v : volumetrik verim (%)

25 Pistonlu pompalar Kasım 2011 Salı Tek etkili Pistonlu çift etkili pistonlu

26 Pistonlu pompalar 26 Problem2 : Strok boyu 5 cm olan çift etkili bir pistonun çapı 8 cm dir. Piston kolu kesiti dairesel olup çapı 2 cm olduğuna göre Problem 1: Strok boyu 8 cm olan tek etkili bir pistonun yarıçapı 3 cm dir.piston koluna hareket ileten krank milinin devir sayısı 200 d/d ve pompanın volumetrik verimi %60 ise, pompanın 1 saatte pompalayabileceği su miktarı kaç litredir? Qe A.s.n 60 η v a)pompanın dakikada 100 L suyu basabilmesi için minimum krank devri ne olmalıdır?(pompanın volumetrik verimi %70 alınacak) b)krank devrinin 1000 d/d olması durumunda pompa aynı koşullarda ne kadar su basabilir, hesaplayınız. Qe (2A a).s.n 60 η v 22 Kasım 2011 Salı

27 Pistonlu pompalar Çözüm 2: 22 Kasım 2011 Salı 27 Veriler : r=3 cm, D=8 cm =0.08 m, d=2 cm=0.02 m S=5 cm =0.05 m Qe=100 L/d=6 m 3 /s ηv=%70=0.7 Problem2 : Strok boyu 5 cm olan çift etkili bir pistonun çapı 8 cm dir. Piston kolu kesiti dairesel olup çapı 2 cm olduğuna göre a)pompanın dakikada 100 L suyu basabilmesi için minimum krank devri ne olmalıdır?(pompanın volumetrik verimi %70 alınacak) b)krank devrinin 1000 d/d olması durumunda pompa aynı koşullarda ne kadar su basabilir, hesaplayınız. a) b) Qe (2A- a).s.n η *10 6 d/d (2A- a).s.n Qe η L/s v v n Qe Qe(76.4) 2 2 (2D d ).s.η 2 2 (2D - d ).s.n η 76.4 v v Qe (2A a).s.n 60 η v

28 28 22 Kasım 2011 Salı v P2 v1 P z 1 2 z1 2g γ 2g γ Hız yüksekliği Basınç yüksekliği yükseklik

29 Süreklilik Yasası Kasım 2011 Salı Verdi : Bir borunun herhangi bir noktasından birim zamanda akan su miktarıdır. Birimi L/s, m 3 /s Hız : Boru kesiti içerisindeki su kütlesinin birim zamanda aldığı yoldur. m/s Alan :Verdinin ölçüldüğü boru kesitinin alanıdır. Sulamada kullanılan borular genellikle yuvarlak kesitli olduğundan, kesit alanı : πd 2 /4 (D boru çapı, π=22/7) Süreklilik yasası : Q=Av = (πd 2 /4)v = D 2 O halde Verdi : Q=Av Q=0.785D 2 v V: suyun akış hızı m/s

30 Sürtünmeli akım 22 Kasım 2011 Salı 30 Basınç kaybı h 1 -h 2 = h k Hidrolik gradient hidrolik eğim i= h k / L Osborne Reynolds a göre, suyun kapalı borularda akışı 2 türlüdür : 1-Laminar akım 2-Turbilans akım Re ρvd μ Re-Reynolds katsayısıdır. vd ν Re 2000 Re >2000 akım laminar akım türbilans Re= labil gölge

31 31 Mutlak pürüzlülük 22 Kasım 2011 Salı

32 Moody diagramı 32 k boruların mutlak pürüzlülük değerdir (mm) 22 Kasım 2011 Salı

33 Moody diagramı Kasım 2011 Salı

34 34 Moody diyagramının kullanımı 22 Kasım 2011 Salı D/k oranı bulunur D ve Q kullanılarak v(hız) hesaplanır Süreklilik yasası Suyun sıcaklığına göre kinematik viskozite ve Re katsayısı hesaplanır Re değerinde çıkılan dikme ile D/k oranının kesim noktası bulunur Bu noktadan hareketle süstünme katsayısı (λ) değeri okunur Problem : İç çapı 20 cm olan bir borudan akan suyun sıcaklığı 40 derece ve suyun akış hızı 1.75 m/s olduğuna göre akış türünü tayin ediniz. Çözüm : D=200 mm= 0.2 m v=1.75 m/s t=40 derece Tablodan 40 derece su sıcaklığı için kinematik viskozite 0.658*10-6 m2/s bulunur. Re ρvd μ vd ν Eşitliğinde değerler yerine konup hesaplamalar yapıldığında, Re katsayısı olarak hesaplanır. Buluna bu değer 2800 den büyük olduğundan akım türbilanstır.

35 35 22 Kasım 2011 Salı Mutlak pürüzlülük Dönüşecek Durumu k (mm) Çekme borular-cam prinç aluminyumplastik Kaynaklı Çelik Boru Pürüzsüz ve yeni durumda yeni Az paslı Çok paslı Perçinli boru genellikle 1-10 Döküm Borular Astarlı Astarsız Az paslı Çok paslı Beton borular kaba (en fazla) 0.40 (en fazla) 3.0 (en fazla) düzgün Aspestli çimento borular yeni 0.10

36 Boru Hatlarında Kayıplar 36 1-düz borulardaki Yük kayıpları (hk) 2-Şekil kayıpları (hf) Hk=hk + hf Darcy e Göre hk = λ Boru Cinsi L D 2 v 2g Çimento Kaplı boru Ahşap boru Beton Boru Yeni çelik çekme boru Çıplak döküm Perçinli çelik boru N Chezy e Göre v = c Ri c = i N N R i Veya : C = 100 m + R R 22 Kasım 2011 Salı

37 Darcy formulündeki sürtünme katsayısı çeşitli yolla hesaplanabilir : 37 LANG a göre : λ = a + Boru Cinsi vd Kaynaklı çelik boru Beton Boru Perçinli çelik boru Darcy e göre : λ = a D Von Prandtl a göre : λ = 0.15( k D 0.3 ) Weisbach a göre : λ = v 22 Kasım 2011 Salı

38 Üslü Formuller 38 1-Manning Formülü 2-Williams-Hazen formulü 3-Blair Formulleri Manning Formulü 6,349 hk = c λ = c v = cr LD v D 0.66 i 0.5 Boru Cinsi C Yeni Döküm boru 94 Eski döküm boru 54 Yeni kaplama döküm boru 114 Eski kaplama döküm boru 94 Perçinli çelik boru 70 Perçinsiz çelik boru Kasım 2011 Salı

39 Üslü Formuller 39 Williams-Hazen Formulü 5,038 hk = c λ = 98,84 c LD v D v v = cr 0.63 i 0.54 Boru Cinsi C Yeni Döküm boru Yeni savurma döküm boru Bitum kaplı çelik/döküm Beton boru Eski döküm boru Kasım 2011 Salı

40 Blair Formülleri 40 v = ar b i c hk = dld e v f λ = gv h D k Blair-1 Blair-2 Blair-3 Blair-4 a 194,4 154,1 133,4 107,3 b 0,71 0,69 0,68 0,67 c 0,57 0,55 0,54 0,52 d 5,428x10-4 6,4x10-4 6,64x10-4 7,43x10-4 e -1,246-1,243-1,259-1,288 f 1, g 1,07x10-2 1,26x10-2 1,31x10-2 1,46x10-2 h -0,246-0,199-0,148-0,077 K -0,246-0,243-0,259-0, Kasım 2011 Salı

41 41 Blair- Nomogramı 22 Kasım 2011 Salı

42 42 Problem 1: Yeni dökümden yapılmış bir su borusunun çapı 10 cm uzunluğu ise 100 metredir. Boru içerisinden akan suyun verdisi 15 L/dak olarak bilindiğine göre hidrolik eğim (gradient) nedir? Problem 2: Yeni durumda kaynaklı çelik borudan oluşan 15 cm çapındaki bir borunun uzunluğu 98 metredir. Boru içerisinden akan 20 o C sıcaklığındaki suyun akış hızı 2 m/s olarak ölçüldüğüne göre BLAİR e göre borudaki yük kaybını ve toplam verdi değerini bulunuz. 22 Kasım 2011 Salı

43 43 22 Kasım 2011 Salı

44 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Problem 1 : Deniz seviyesinden 2000 metre yükseklikte kurulması düşünülen bir pompaj ünitesinde kullanılan santrifüj pompa ile statik emme yüksekliği 3 metre olan bir kuyudan emilen 20º C sıcaklığındaki su, pompa ekseninden itibaren 10 metre yüksekliğe basılmak istenmektedir. Pompaj tesisine ait sistem sürtünme eğrilerini skalalı kağıda çiziniz. Eğriye göre 14 metre yüksekliğe kaç L/s debi ile su basılabilir, bulunuz. Özellik Emme Basma Boru boyu 13 m 86 m Boru çapı 120 mm 150 mm Boru cinsi Asp. çimento galvaniz Armatürler Dip klapesi ve süzgeç- 1adet Toplam şekil katsayısı : D/R= 1,6 olan 3 adet dirsek 50 d2/d1=0,6 olan 5 adet ani daralma Prof.Dr.Rasim OKURSOY

45 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi V (m/s) Emme Hattı : Boru sınıfı BLAIR-2 Q f (L/s) i hk=il g Hm=Hg+(hk+hf) 0,50 5,65 0,0026 0,03 0,10 3,14 1,00 11,30 0,0089 0,12 0,41 3,52 1,50 16,96 0,0185 0,24 0,92 4,16 2,00 22,61 0,0311 0,40 1,63 5,04 2,50 28,26 0,0465 0,61 2,55 6,15 3,00 33,91 0,0646 0,84 3,67 7,51 3,50 39,56 0,0853 1,11 4,99 9,10 4,00 45,22 0,1086 1,41 6,52 10,94 5,00 56,52 0,1623 2,11 10,19 15,30 h = f v 2 2 Prof.Dr.Rasim OKURSOY

46 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Emme hattı (Blair-2) Prof.Dr.Rasim OKURSOY

47 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Basma hattı (Blair-4) V (m/s) Q (L/s) i hk hf Hm 0,50 8,83 0,0023 0,19 0,64 5,83 1,00 17,66 0,0086 0,74 2,55 8,28 1,50 26,49 0,0187 1,60 5,73 12,34 2,00 35,33 0,0324 2,79 10,19 17,98 2,50 44,16 0,0498 4,28 15,93 25,21 3,00 52,99 0,0707 6,08 22,94 34,02 3,50 61,82 0,0952 8,18 31,22 44,40 4,00 70,65 0, ,58 40,77 56,35 5,00 88,31 0, ,25 63,71 84,96 Prof.Dr.Rasim OKURSOY

48 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Basma hattı Blair Prof.Dr.Rasim OKURSOY

49 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Emme ve Basma hattı Prof.Dr.Rasim OKURSOY

50 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Sistem (emme+basma) Prof.Dr.Rasim OKURSOY

51 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Problem 2 : Deniz seviyesinden 3000 metre yükseklikte kurulması düşünülen bir pompaj ünitesinde kullanılan santrifüj pompa ile statik emme yüksekliği 5 metre olan bir kuyudan emilen 25º C sıcaklığındaki su, pompa ekseninden itibaren 8 metre yüksekliğe basılmak istenmektedir. 1- Pompaj tesisine ait sistem sürtünme eğrilerini skalalı kağıda çiziniz. 2-Optimum işletme noktasını belirleyiniz. 3-Eğriye göre yük kayıpları açısından 25 metre yüksekliğe kaç L/s debi ile su basılabilir, bulunuz. Emme Hattı Boru Çapı (cm) 10,0 Boru Uzunluğu (m) 15 Boru Cinsi Beton boru Toplam Şekil Katsayısı 25,0 Basma Hattı Boru Çapı (cm) 10,0 Boru Uzunluğu (m) 25,0 Boru Cinsi PVC-plastik Toplam Şekil Katsayısı 30,0 Prof.Dr.Rasim OKURSOY

52 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi V (m/s) Emme Hattı : Boru sınıfı BLAIR-3 Q f (L/s) i hk=il g Hm=Hg+(hk+hf) 0,50 3,93 0,0026 0,05 0,32 5,37 1,00 7,85 0,0089 0,18 1,27 6,46 1,50 11,78 0,0185 0,38 2,87 8,25 2,00 15,70 0,0311 0,65 5,10 10,75 2,50 19,63 0,0465 0,99 7,96 13,95 3,00 23,55 0,0646 1,38 11,47 17,85 3,50 27,48 0,0853 1,84 15,61 22,45 4,00 31,40 0,1086 2,36 20,39 27,74 5,00 39,25 0,1623 3,56 31,86 40,42 h = f v 2 2 Prof.Dr.Rasim OKURSOY

53 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Emme Hattı : Boru sınıfı BLAIR Prof.Dr.Rasim OKURSOY

54 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi V (m/s) Basma Hattı : Boru sınıfı BLAIR-1 Q f (L/s) i hk=il g Hm=Hg+(hk+hf) 0,50 3,93 0,0028 0,07 0,38 8,45 1,00 7,85 0,0096 0,24 1,53 9,77 1,50 11,78 0,0195 0,49 3,44 11,93 2,00 15,70 0,0323 0,81 6,12 14,92 2,50 19,63 0,0477 1,19 9,56 18,75 3,00 23,55 0,0657 1,64 13,76 23,40 3,50 27,48 0,0861 2,15 18,73 28,88 4,00 31,40 0,1088 2,72 24,46 35,18 5,00 39,25 0,1609 4,02 38,23 50,25 h = f v 2 2 Prof.Dr.Rasim OKURSOY

55 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Prof.Dr.Rasim OKURSOY

56 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi Prof.Dr.Rasim OKURSOY

57 Sulama Makinaları-SSE Eğrisi İşletme noktasında Hm=35 m Q=20 L/s =%60 fbg=15.5 BG Eğriye göre, yük kayıpları açısından 25 m yüksekliğe en fazla 15 L/s debi ile su basılabilir. Prof.Dr.Rasim OKURSOY