AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II

Transkript

1 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II Şekil 1. Akışa bırakılan parçacıkların parçacık izlemeli hızölçer ile belirlenmiş cisim arkasındaki (iz bölgesi) yörüngeleri ve hızlarının zamana göre değişimi (renk skalası). Akış sağdan soladır. Şekil 2. Bir kızgın-tel anemometresi probunun büyütülmüş görünümü (üst sol). Sekiz noktadan sekiz prob ile eş zamanlı hız ölçüm sistemi (üst sağ). İstenilen koordinattan tek prob ile eşzamansız ölçüm sistemi. Şekil 3. Parçacık görüntülü hızölçer (Partıcle image velocimetry) ile silindir iz bölgesinde hız ölçümü. Silindirin çapına göre elde edilen Reynolds sayısı 7500 dür. t anındaki hız dağılımı t + 0,5 s anındaki hız dağılımı 1

2 Şekil 4. Bir depoya bağlı dairesel bir borudaki iç akışta oluşan hız profilinin boru uzunluğuna bağlı değişimlerinin farklı koordinatlar için gösterimi. Şekil 5. Newton un ikinci kanununun bir akışkan parçacığına uygulanması. Şekil 6. Bir lülede yerel ve advektif ivme. Şekil 7. Akım çizgisi ile hız arasındaki bağıntılar 2

3 Şekil 8. Bir akışkan parçacığının oluşturduğu yörünge çizgisi Şekil 9. Bir cisim önünde oluşturulan çıkış çizgisi Şekil 10. Kanal içi akışta oluşan zaman çizgileri Şekil 11. Titanyum dioksit (solda) ve Çin kili ile yapılan akış görselleştirmeler 3

4 Şekil 12. Araca (solda) ve delta kanat arka kısmına yerleştirilen tel örgüye uygulanmış püsküller Şekil 13. Uçak kanadına uygulanmış minipüsküller Şekil 14. Sol uçak kanadının üst kısmında gelişen sınır tabakanın laminerden (süblimleşmemenin az olduğu beyaz kısım) türbülanslıya (maddenin tamamen süblimleştiği siyah kısım) çizgisi. Şekil 15. Yöntemin yatay (solda) ve dikey konumlandırılan teller ile uygulanması. 4

5 Şekil 16. Tek noktalı (üstte) ve çok noktalı duman enjeksiyonu uygulamaları. Şekil 17. Dumanlı ortam yönteminin uygulamaları Şekil 18. Daralan kanal içerisinde çizgi halinde ve kesikli çizgi halinde oluşturulan hidrojen kabarcıkları. 5

6 Şekil 19. Balina yüzgeci tipli kanat üzerindeki açıklıklardan ve bir kare prizma ilerisindeki bir noktadan boya enjeksiyonları. Şekil 20. Gölge grafiği (üstte) ve Şiliren yöntemleri ile akışın görselleştirilmesi. Şekil 21. İçerisinde daimi ve tam gelişmiş laminer akışın olduğu dairesel kesitli bir boru içerisinde belirlenmiş noktalar arasındaki u hızlarının profil çizimleri. Boru içerisindeki akış soldan sağadır. 6

7 Şekil 22. Bir dairesel silindirin iz bölgesinden elde edilen zamanortalamalı hız vektörü çizimi. Şekil 23. Ayın yüzeyinin, merkezinden uzaklığını gösteren renkli yükseklik konturları ve bir tepenin yüksekliğini gösteren renksiz, değer çizgili konturlar. 7

8 Şekil 24. Akışkan elemanının hareket şekilleri Şekil 25. Ötelenme hareketi Şekil 26. Dönme hareketi Şekil 27. Doğrusal şekil değiştirme 8

9 Şekil 28. Sıkıştırılamaz akışta akışkan elemanı Şekil 29. Sıkıştırılabilir akışta muhtemel akışkan elemanı Şekil 30. x-y düzlemindeki akışkan elemanı Şekil 31. Dönümlü ve dönümsüz akış bölgelerindeki akışkan parçacığı hareketleri 9

10 Şekil 32. Bir akışkan elemanının sınırlarındaki hız bileşenleri Şekil 33. İki farklı akış analiz yöntemi. Şekil 34. Genel denklemin çıkarıldığı keyfi, sabit bir kontrol hacmi Şekil 35. Sonsuz küçüklükteki bir KH ye süreklilik denkleminin uygulanması 10

11 Şekil 36. İki komşu akım çizgisi Şekil 37. Akım çizgisinde yön belirleme esasları Şekil 38. İki akışkan arasındaki arayüz Şekil 39. Düşük ve yüksek yoğunluklu iki akışkan arasındaki arayüz (Hava ile su gibi) Şekil 40. Simetri sınır şartı 11

12 Şekil 41. Akış rejimlerinin nicel ve nitel olarak belirlenmesi Şekil 42. Farklı kesitler için elde edilen hidrolik çaplar Şekil 43. Bir boruya giriş yapan akışkanda hız sınır tabakasının gelişimi Şekil 44. Eğimsiz bir boru içerisindeki tam gelişmiş laminer akışta Newton un 2. Kanununu uygulamak için seçilen boru ile eş merkezli sonsuz küçüklükteki (diferansiyel) halka şeklindeki kontrol hacmi (Diferansiyel analiz) 12

13 Şekil 45. Bu diferansiyel kontrol hacmine etkiyen kuvvetler Şekil 46. Tam gelişmiş laminer akışta maksimum hız ile ortalama hızın ilişkisi Şekil 47. Eğimli bir boru içerisindeki tam gelişmiş laminer akışta Newton un 2. Kanununu uygulamak için seçilen boru ile eş merkezli sonsuz küçüklükteki (diferansiyel) halka şeklindeki kontrol hacmi (Diferansiyel analiz) 13

14 Şekil 48. Moody diyagramı Şekil 49. Keskin kenarlı boru girişinde meydana gelen yük kaybının şematik gösterimi Şekil 50. Yerel kayıp katsayılarının çeşitli bağlantı elemanları için verilen değerleri 14

15 Şekil 50. Yerel kayıp katsayılarının çeşitli bağlantı elemanları için verilen değerleri Şekil 50. Yerel kayıp katsayılarının çeşitli bağlantı elemanları için verilen değerleri 15

16 Şekil 51. Borulama sisteminde bağlantı tipleri Şekil 52. Uygulamalarda karşılaşılan borulama sistemi Şekil 53. Akım çizgili (düşük hücum açılı kanat profili) ve küt (silindir) cisimlere örnek 16

17 Şekil 54. Akışkan kuvvetlerinin ve ilgili momentlerin bir araba üzerinde gösterimi Şekil 55. İki-boyutlu akışta, akışkan tarafından uygulanan basınç ve sürtünme kuvvetlerinin kanat üzerindeki bileşkeleri + II 17

18 Şekil 56. Kanadın küçük bir elemanı (da) üzerine etkiyen sürtünme ve basınç kuvvetleri Şekil 57. Limit hıza erişmiş bir küreye etkiyen kuvvetler Şekil 58. Akışa paralel ve dik olarak yerleştirilen ince levhaların direnç katsayıları, sırasıyla, sürtünme direnç katsayısına ve basınç direnç katsayısına eşit olmaktadır. Şekil 59. Şekil içerisinde görülen akım çizgili destek elemanı için kalınlık oranının (t/c) bir fonksiyonu olarak verilmiş sürtünme direnci ve basınç direncinin toplam dirence katkıları. Toplam direnç, t/c 0,27 değerinde minimum seviyededir. 18

19 Şekil 60. İki-boyutlu bazı cisimlerin Re 10 4 için yaklaşık direnç katsayıları Şekil 61. İki kısımdan meydana geldiği düşünülen sokak lambası 19

20 Şekil 62. NACA 64(1)- 412 tipi kanat için kaldırma/direnç oranının, hücum açısının bir fonksiyonu olarak değişimi Şekil 63. Stola uğramış ve uğramamış bir uçak kanadındaki kuvvet dağılımları Şekil 64. Flap ve slatın kaldırma üzerindeki etkileri 20

21 Şekil 65. Çeşitli flapların farklı hücum açıları için NACA üzerine etkiyen kaldırma ve dirence etkileri Şekil 66. Çeşitli flapların farklı hücum açıları için NACA üzerine etkiyen kaldırma ve dirence etkileri 21

22 Şekil 67. Kanatla ilgili bazı parametreler Şekil 68. Aynı üst görünüş alanına ve farklı AR lere sahip kanatların C L ve C D değerlerinin ile değişimi 22