AKIŞ ÖLÇME EĞİTİM SETİ DENEY FÖYÜ

Transkript

1 KIŞ ÖLÇME EĞİTİM SETİ DENEY FÖYÜ ÇORUM-05

2 ) DENEY CİHZININ ŞEMSI B) CİHZD KULLNILN MLZEMELER SNO MLZEMENİN DI DEDİ MRKSI E ÖZELLİĞİ S tankı 50x50x50 mm, 5 litre Sirkülasyon oması larko NO 3 entürimetre Özel yaım 3/0 mm 4 Delikli leva (orifis late) Özel yaım 3/0 mm 5 Rotametre tii debimetre L/ 6 Türbinmetre Ordel ½ bağlantılı 7 Kontrol vanası RC küresel ti C) DENEYİN MCI B deneyin amacı dört farklı yöntem ile sıkıştırılamaz bir akışkanın (syn) debisini ölçmektir B yöntemler ) entri ile debi ölçümü ) Orifis ile debi ölçümü 3) Rotametre ile debi ölçümü 4) Türbinmetre ile debi ölçümü

3 ) DENEY NO: B) DENEYİN DI: Türbin tii akış ölçer ile akış ölçümü C) DENEYİN MCI: Türbin tii akış ölçerlerin (türbin metre) nasıl kllanıldığını, sinyal kablo bağlantılarının östere ciazına nasıl bağlandığını kavramak D) KURMSL ESSLR Türbinmetre bazen ervaneli metre olarak adlandırılmakta ol bir bor attına bağlanan serbestçe dönen ervanedir Tiik bir tasarımı Şekil- de örülmektedir Rotor akış yönünde doğrltc sabit kanatlar blnr ve devir sayısı rotor üzerindeki bir noktaya yerleştirilen delik yardımıyla olşan elektriksel veya manyetik sinyal yükseltileriyle (lse) ölçülür ervanenin dönme ızı akışkanın ızı ile yaklaşık doğr orantılıdır Türbinmetrelerin en önemli avantajı er bir sinyalin sayısal olarak çok küçük bir akışkan debi artışına ceva verecek şekilde kolaylıkla ölçülebilmesidir Sıvı tii türbinmetreler iki kanatlı olarak yaılırlar ve sinyallerin sabit sayısı er bir akış birimi için 5: akış kademesinde yüzde ±0,5 assasiyetle ölçüm yaarlar Gaz metreler ise erekli momenti olştrabilmek için çok kanatlı yaılırlar ve assasiyetleri yüzde ± değerindedir Şekil- Türbinmetre

4 Türbinmetreler son derece birseysel ciazlar oldklarından kalibre edilmek zorndadırlar B amaçla üretici firmalar belirli debi aralıkları için kalibrasyon eğrileri azırlamışlardır yrıca sayısal östereli ciazların ayarları yardımıyla da debi-ız kalibrasyonları yaılabilmektedir Türbinmetreler aynı zamanda okyans akıntıları ve rüzar ibi serbest akış ölçümlerinde de kllanılırlar SYISL GÖSTERGE CİHZININ KLİBRSYONU E) DENEYİN YILIŞI na şalteri açı omayı çalıştırın anayı tam kaalı konmdan biraz açarak 500 L/ debiye ayarlayın 3 anayı açarak 000 L/ debiye ayarlayın Rotametre ile karşılaştırın 4 anayı açarak 500 L/ debiye ayarlayın Rotametre ile karşılaştırın 5 anayı açarak 000 L/ debiye ayarlayın Rotametre ile karşılaştırın Ölçüm Debi (türbinmetre) No [L/] Debi (rotametre) [L/] Fark [L/]

5 ) DENEY NO: B) DENEYİN DI: Rotametre ile akış ölçümü C) DENEYİN MCI: Rotametrelerin nasıl okndğn ve tesisata nasıl bağlandığını kavramak D) KURMSL ESSLR Mtemelen çok yayın akış debisi ölçer ciaz rotametre dir ki o ykarı doğr konik olarak enişleyen şamandıralı bir cam ti ol Şekil- de österilmiştir Rotametre, konik bir ölçüm tüü ile tü içerisinde aşağı ykarı doğr serbest areket edebilen bir şamandıradan olşmaktadır Dalmış cisim üzerine etki eden kaldırma kvveti ve direnç kvvetinin kendi ağırlığı ile denelenmesi neticesinde cisim akım içerisinde belli bir yükseklikte sabit kalır B yükseklik debiyi verir Hani ozisyonn ani debiye karşılık eldiği debisi bilinen ölçümlerle daa önceden tesit edilir ve bir skala ile rotametre üzerinde işaretlenir Rotametreler em azlar em de sıvılar için kllanılmasına rağmen sadece verilen bir akışkan drm için assas olarak kalibre edildiğinden farklı akışkanlar ve basıncı-sıcaklığı verilen sınırların dışına çıkan akışkanlar için kllanılamazlar E) DENEYİN YILIŞI Şekil- Rotametre Ciazın s tankında s ol olmadığını kontrol edin Ciazın ana şalterini açı omayı çalıştırın 3 Ciaz üzerindeki küresel vanayı tam açık konma etirerek akışı en yüksek değere ayarlayın

6 4 Küresel vana yardımıyla akış debisini sırasıyla 500, 000, 500 ve 300 L/ debilere ayarlayın 5 Ölçülen acimsel debi değerlerini aşağıdaki formül yardımıyla k/s kütlesel debi değerlerine çevirin Ölçüm no Hacimsel debi m 3600 [k/s] Kütlesel debi ) DENEY NO: 3 B) DENEYİN DI: entrimetrede akış katsayısının esalanması C) DENEYİN MCI: entrimetre tii akış ölçerlerde akış katsayısının (CD), esalanması deneysel olarak nasıl yaıldığını kavramak D) KURMSL ESSLR kışkan debisinin ölçümünde yayın bir yöntem ventri tüü veya orifis leyt ibi akışkan kısıtlayarak akış attı irişindeki ve boğazdaki basınç farkı ölçülür B basınç farkı akış debisini esalamakta kllanılır entüri irişindeki ve boğazındaki basınç farklarını Şekil 3 deki ibi basınç östereleri veya diferansiyel manometre yardımıyla okmak erekir Şekil 3 entrimetre

7 Orifismetre, ventrimetre ile aynı rensile çalışır ve ventri tüü yerine sıvı akışını kısıtlamak için delikli bir leva kllanır Bnn avantajı deliğin çaının çabk ve kolayca değiştirebilmelidir, fakat dezavantajı ventri tüüne öre basınç kayılarının fazla olmasıdır Enerjinin kornm nedeniyle enerji denklemi eçerlidir Sürekli, sürtünmesiz ve sıkıştırılamaz akım için Bernolli denklemi adını alan b denklem aşağıdaki ibidir: ), ( eşşitliğ Bernolli yrıca kütlenin kornm nedeniyle süreklilik denklemi de eçerlidir ve iren kütlesel debi ( ) çıkan kütlesel debiye ( ) eşit olmalıdır: Süreklilikten; ; ; ; ) ( yazabiliriz şn oldğldğ Debi konrsa Yerine Sıkıştırılamaz akışlar için yoğnlk sabit olacağından süreklilik denklemi;

8 B ideal debidir Gerçek debiyi blmak için b değere debi katsayısı eklemek ereken, böylelikle debi ş şekilde esalanabilir; C d () Yine itot tüünde oldğ ibi akışkan akışındaki metre cinsinden basınç yüksekliğidir B şekilde; ve diferansiyel manometre kllanılıyorsa; - = (i ) () eşitliği em ventrimetrelere ve em de orifismetrelere ylanır entrimetrede debi katsayısı akış debisine bağlı olarak artar ve 0,8 ilâ 0,98 değişir Orifismetrede ise onn en yüksek artış noktası düşük debide 0,94 olr ve akış debisi arttıkça 0,6 ya kadar düşer B yüksek ızlarda orifismetredeki basınç kayılarının daa yüksek oldğn österir(özellikle yüksek ızlarda) () eşitliğini ratik bir drma ylayabilmek için bndan dolayı bir iterasyon (yaklaşım) rosedürü ile Cd esalanmalı, () de debiyi blmak için kllanılmalıdır Sonra yeni Cd değeri için kalibrasyon eğrisi kllanılmalıdır B rosedür kadar istenen assasiyet derecesi çok fazla değiştirilmeden tekrarlanır E) DENEYİN YILIŞI na şalteri açı omayı çalıştırın nın başarılı sonçlarına laşıncaya Kontrol vanası ile akış debisini önce 000 L/ değerine ayarlayı fark basınç değerini tabloya kaydedin 3 Sonra sırasıyla 00, 400, 600, 800 L/ değerlerine ayarlayı fark basınç değerlerini tabloya kaydedin 4 şağıdaki formülde değerleri yerine yazarak CD değerini esalayın

9 x0-4 Tolam C D formülde =3,4x0-4 yerine 3,4 x0 8,0384 x , yerine x9,8=9,6 konrsa () formülü aşağıdaki şekilde sadeleşir: C D 3,4 x0 9,6 x 4 0, Ölçüm no Debi [L/] Debi [m 3 /s] [mss] [mss] [mss] CD 000,7777x ,3333x ,8888x ,4444x0-4 Ortalama CD/5

10 ) DENEY NO: 4 B) DENEYİN DI: Delikli levanın (orifis leyt) debi katsayısının belirlenmesi C) DENEYİN MCI: Delikli leva (orifis leyt) tii akış ölçerlerde akış katsayısının (CD), esalanması deneysel olarak nasıl yaıldığını kavramak D) KURMSL ESSLR kışkan debisinin ölçümünde yayın bir yöntem delikli leva (orifis leyt) ibi akışkan kısıtlayarak akış attı irişindeki ve boğazdaki basınç farkı ölçülür B basınç farkı akış debisini esalamakta kllanılır Delikli leva (orifis leyt) irişindeki ve boğazındaki basınç farklarını Şekil 4 deki ibi basınç östereleri veya diferansiyel manometre yardımıyla okmak erekir Şekil 4 Delikli leva (orifis late) Orifismetre, ventrimetre ile aynı rensile çalışır ve ventri tüü yerine sıvı akışını kısıtlamak için delikli bir leva kllanır Her iki ciazın teorisi benzerdir; Cd ()

11 Yine itot tüünde oldğ ibi akışkan akışındaki metre cinsinden basınç yüksekliğidir B şekilde; ve diferansiyel manometre kllanılıyorsa; - = (i ) () eşitliği em ventrimetrelere ve em de orifismetrelere ylanır entrimetrede debi katsayısı akış debisine bağlı olarak artar ve 0,8 ilâ 0,98 değişir Orifismetrede ise onn en yüksek artış noktası düşük debide 0,94 olr ve akış debisi arttıkça 0,6 ya kadar düşer B yüksek ızlarda orifismetredeki basınç kayılarının daa yüksek oldğn österir(özellikle yüksek ızlarda) () eşitliğini ratik bir drma ylayabilmek için bndan dolayı bir iterasyon (yaklaşım) rosedürü ile Cd esalanmalı, () de debiyi blmak için kllanılmalıdır Sonra yeni Cd değeri için kalibrasyon eğrisi kllanılmalıdır B rosedür kadar istenen assasiyet derecesi çok fazla değiştirilmeden tekrarlanır Örnek- nın başarılı sonçlarına laşıncaya Delik çaı 75 mm olan orifismetre 50 mm çaındaki bir bor attına tesis edilmiştir S aktığında orifismetreye bağlanan bir diferansiyel cıvalı manometrede 60 mm yükseklik farkı oknmaktadır Debi katsayısı 0,8 alınması alinde akış debisini esalayınız

12 Çözüm: s L s m konlrsa yerine C kllanalı eşşitliğşi oldğldğ yrıyr m s m k cııv m k B drmda ve i i i / 3 ) / ( 4 9,8,06 4 0,075 0,8 ; ; 0 ) ( 4,06 )0,60 (3,6 ) ( / 0 ) ( / 3,60 ; E) DENEYİN YILIŞI 5 na şalteri açı omayı çalıştırın 6 Kontrol vanası ile akış debisini önce 000 L/ değerine ayarlayı fark basınç değerini tabloya kaydedin 7 Sonra sırasıyla 00, 400, 600, 800 L/ değerlerine ayarlayı fark basınç değerlerini tabloya kaydedin 8 şağıdaki formülde değerleri yerine yazarak CD değerini esalayın C D formülde =3,4x0-4 yerine 0, , ,4 4 4 x x

13 x0-4 Tolam yerine x9,8=9,6 konrsa () formülü aşağıdaki şekilde sadeleşir: C D 3,4 x0 9,6 x 4 0, Ölçüm no Debi [L/] Debi [m 3 /s] [mss] [mss] [mss] CD 000,7777x ,3333x ,8888x ,4444x0-4 Ortalama CD/5