HİDROSTATİK BASINÇ KUVVETLERİN HESABI (Belirli bir yüzey üzerinde basınç dağılışının meydana getirdiği kuvvet)

Benzer belgeler
Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

Kx, Ky, Kz ; Birim kütleye etki eden kütlesel kuvvet bileşenleri

İdeal Akışkanların 2 ve 3 Boyutlu Akımları

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

BATMIŞ YÜZEYLERE GELEN HİDROSTATİK KUVVETLER

Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU Erzurum Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

Gerçek Akışkanların Bir Boyutlu Akımları

İnşaat Mühendisliği Bölümü. Basınç Kuvvetleri

AÇIK KANAL HİDROLİĞİ

AKM 205 BÖLÜM 3 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

2.6. Düzlemsel Yüzeylere Etkiyen Hidrostatik Kuvvet. Yatay bir düzleme bir akışkanın uyguladığı kuvvet FR= P.A bağıntısıyla bulunur.

3.1. Basınç 3. BASINÇ VE AKIŞKAN STATİĞİ

ÇÖZÜMLER ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VII

İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VIII ÇÖZÜMLER

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ UYGULAMA SORULARI

SORULAR - ÇÖZÜMLER. NOT: Toplam 5 (beş) soru çözünüz. Sınav süresi 90 dakikadır. 1. Aşağıdaki çizelgede boş bırakılan yerleri doldurunuz. Çözüm.1.

Akışkanların Dinamiği

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ HİDROLİK ANABİLİM DALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ DERSİ (PROBLEMLER 4)

ÇÖZÜMLER. γ # γ + z A = 2 + P A. γ + z # # γ # = 2 + γ # γ + 2.

1 AKIŞKANLARIN ÖZELLİKLERİ

TEMEL MEKANİK 5. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

HİDROSTATİK. PDF created with FinePrint pdffactory trial version

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

Akışkanların Dinamiği

TEMEL MEKANİK 4. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Bölüm 3: Basınç ve Akışkan Statiği

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

3.1 Vektör Tipleri 3.2 Vektörlerin Toplanması. 3.4 Poligon Kuralı 3.5 Bir Vektörün Skaler ile Çarpımı RİJİT CİSİMLER MEKANİĞİ

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ m 2 /s ve yoğunluğu 0.88 olan

BASINÇLI KAPLAR Endüstride kullanılan silindirik veya küresel kaplar genellikle kazan veya tank olarak görev yaparlar. Kap basınç altındayken

MANOMETRELER 3.1 PİEZOMETRE

STATİK AĞIRLIK MERKEZİ. 3.1 İki Boyutlu Cisimler 3.2 Düzlem Eğriler 3.3 Bileşik Cisimler. 3.4 Integrasyon ile ağırlık merkezi hesabı

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

İNM 305 ZEMİN MEKANİĞİ

İş-Kinetik Enerji, Potansiyel Enerji, Enerji Korunumu

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1. YILİÇİ SINAVI ( )

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Bölüm 3 BASINÇ ve AKIŞKAN STATİĞİ

r r r F İŞ : Şekil yörüngesinde hareket eden bir parçacık üzerine kuvvetini göstermektedir. Parçacık A noktasından

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

ÖDEV SETİ 4. 1) Aşağıda verilen şekillerde her bir blok 5 kg olduğuna göre yaylı ölçekte ölçülen değerler kaç N dir.

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-8 SIVI AKIŞKANLARDA BASINÇ. Akışkanlar sıvı ve gaz olarak ikiye ayrılırlar.

BÖLÜM 2 AKIŞKANLARIN STATİĞİ (HİDROSTATİK)

Tanım Akışkanların Statiği (Hidrostatik) Örnekler Kaldırma Kuvveti Örnek Eylemsizlik Momenti Eylemsizlik Yarıçapı

ÇATI MAKASINA GELEN YÜKLER

Pamukkale Üniversitesi. Makine Mühendisliği Bölümü. MENG 219 Deney Föyü

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

SUYUN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ (UYGULAMA)

Akışkanlar Mekaniği Yoğunluk ve Basınç: Bir maddenin yoğunluğu, birim hacminin kütlesi olarak tanımlanır.

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Noktasal Cismin Dengesi

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

1. STATİĞE GİRİŞ 1.1 TANIMLAR MEKANİK RİJİT CİSİMLER MEKANİĞİ ŞEKİL DEĞİŞTİREN CİSİMLER AKIŞKANLAR MEKANİĞİ DİNAMİK STATİK

KUVVET, MOMENT ve DENGE

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

DİNAMİK Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

Proje Adı: İstinat Duvarı Sayfa 1. Analiz Yapı Tel:

KATI CİSİMLERİN BAĞIL İVME ANALİZİ:

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

STATİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

VERİLER. Yer çekimi ivmesi : g=10 m/s 2

Kesit Tesirleri Tekil Kuvvetler

Ödev 1. Ödev1: 600N luk kuvveti u ve v eksenlerinde bileşenlerine ayırınız. 600 N

AKM 205 BÖLÜM 6 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

NÖ-A NÖ-B. Şube. Alınan Puan. Adı- Soyadı: Fakülte No: 1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin eşit olduğunu gösteriniz. 1/6

Akışkanlar Mekaniği (CE 307) Ders Detayları

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları, 2nd Edition Yunus A. Cengel, John M. Cimbala McGraw-Hill, Bölüm 3 BASINÇ VE AKIŞKAN STATİĞİ

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

DİNAMİK - 7. Yrd. Doç. Dr. Mehmet Ali Dayıoğlu Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi. Tarım Makinaları ve Teknolojileri Mühendisliği Bölümü

INM 305 Zemin Mekaniği

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

1. AKIŞKANLARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ

DİNAMİK. Ders_9. Doç.Dr. İbrahim Serkan MISIR DEÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü. Ders notları için: GÜZ

JEM 302 MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ UYGULAMA NOTLARI

3/9 54 kg kütleli bir sandık 27 kg kütleli pikup kamyonetin arka kapağında durmaktadır. Şekilde yalnızca biri görülen iki tutucu kablodaki T

ELEKTRİKSEL POTANSİYEL

STATİK MÜHENDİSLİK MEKANİĞİ. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN. Behcet DAĞHAN

Rijit Cisimlerin Dengesi

δ / = P L A E = [+35 kn](0.75 m)(10 ) = mm Sonuç pozitif olduğundan çubuk uzayacak ve A noktası yukarı doğru yer değiştirecektir.

KİNETİK ENERJİ, İŞ-İŞ ve ENERJİ PRENSİBİ

VECTOR MECHANICS FOR ENGINEERS: STATICS

Akışkanlar Mekaniği. Bölüm-II. Akışkanların Statiği

Fizik-1 UYGULAMA-7. Katı bir cismin sabit bir eksen etrafında dönmesi

1.1 Statik Aktif Durum için Coulomb Yönteminde Zemin Kamasına Etkiyen Kuvvetler

DİNAMİK MEKANİK. Şekil Değiştiren Cisimler Mekaniği. Mukavemet Elastisite Teorisi Sonlu Elemanlar Analizi PARÇACIĞIN KİNEMATİĞİ

TORK VE DENGE. İçindekiler TORK VE DENGE 01 TORK VE DENGE 02 TORK VE DENGE 03 TORK VE DENGE 04. Torkun Tanımı ve Yönü

Vektörler Bölüm Soruları 1. İki vektör eşit olmayan büyüklüklere sahiptir. Toplamları sıfır olabilir mi? Açıklayınız.

İ çindekiler. xvii GİRİŞ 1 TEMEL AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ BERNOULLİ DENKLEMİ 68 AKIŞKANLAR STATİĞİ 32. xvii

Gerilme kavramı Zemin tabakalarının kendi ağırlıkları ve uygulanan dış yükler, zemin içindeki herhangi bir elemanda gerilmeler oluştururlar. Mekanikte

Rijit Cisimlerin Dengesi

Transkript:

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S1 AKIŞKANLARIN STATİĞİ Hatırlatma: Gerilme tansörel bir fiziksel büyüklüktür. Statik halde ( ) skaler bir büyüklüğe dönüşmektedir. Yüzeye normal olan bu normal gerilmeye basınç ( ) adı verilmektedir. HİDROSTATİK BASINÇ KUVVETLERİN HESABI (Belirli bir yüzey üzerinde basınç dağılışının meydana getirdiği kuvvet) Düzlem yüzeylerde basınç dağılışının oluşturduğu kuvvet Eğrisel yüzeylerde basınç dağılışının oluşturduğu kuvvet Eğrisel yüzey üzerinde basınç dağılışının düzensiz olması hidrostatik basınç kuvvetinin hesaplanmasını zorlaştırmaktadır. Bu zorluğu aşmak için bileşke basınç kuvveti, kartezyen kordinat sisteminde bileşenleri hesaplanarak, elde edilir. Bileşke basınç kuvvetleri; şekil düzlemine dik genişliği sabit olan eğrisel yüzeyin yatay ve düşey düzlemler üzerindeki izdüşümleri üzerine etkiyen basınç dağılışının meydana getirdiği kuvvetler olarak hesaplanır. Bileşenlere ayırma yöntemi genel bir yöntemdir. Düzlemsel (şekil düzlemine dik genişliği sabit olan) yüzeylerde de kullanılabilir. Şekil düzlemine dik genişliği değişken olan yüzeylerde basınç kuvvetinin hesabı ayrıca hesaplanmalıdır. Hesap Yöntemi b=sabit, Düzlem yüzey b=sabit, Eğrisel yüzey b sabit, Tek simetri eksenli düzlem yüzey Yüzeye dik basınç diyagramıyla hesap - - Bileşenlere ayırma yöntemi Yatay ve düşey basınç diyagramıyla hesap - Bağıntıyla hesap

Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Akışkanlar Mekaniği Kısa DersNotu: H04-S2 Basınç Kuvvetlerinin Hesabı Basınç kuvveti, statik halde basıncın (yüzeye normal gerilmenin) belirli bir yüzeyde oluşturduğu kuvvettir. Şekil düzlemine dik genişliği ( b=sabit ) değişmeyen ve düşey yüzeylerde basınç kuvvetinin ( F ) hesabı; Atmosfer Serbest akışkan yüzeyi O ha pa hm b A A A hb Kapak Yüzeyi F pb a Atmosfer B B Hidrostatik basınç kanuna göre A ve B noktalarındaki derinliğe bağlı olarak mutlak basınçlar; Rölatif basınç cinsinden; ve Bileşke basınç kuvvetinin rölatif değeri; B

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S3 Şekil düzlemine dik genişliği ( b=sabit ) değişmeyen eğimli yüzeylerde basınç kuvvetinin ( F ) hesabı; Serbest akışkan yüzeyi Atmosfer O h M p B F p A B A ϴ a h A h B A B b Kapak Yüzeyi A B a Hidrostatik basınç kanuna göre A ve B noktalarındaki derinliğe bağlı olarak mutlak basınçlar; Rölatif basınç cinsinden; ve Bileşke basınç kuvvetinin rölatif değeri;

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S4 Bileşenlere ayırma yöntemi ile bileşke basınç kuvvetinin hesaplanması Düşey basınç diyagramı O P B p A h A h M p A Yatay basınç diyagramı F F x F h A ϴ h B p B B F x : Derinliğe bağlı olarak değişen ve yatay doğrultudaki basınçların kapak yüzeyinde oluşturduğu kuvvettir. F h : Kapak yüzeyi üzerinde düşey basınçların oluşturduğu kuvvettir. veya

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S5

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S6 þ þ þ þ ds dh = dy = ds.cos (α) dx== ds.cos (α)

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S7 üş üş üş ; (A-B) eğrisel yüzeyin düşey düzlem üzerindeki izdüşümü üş üş ; (A-B) eğrisel yüzeyinin yatay düzlem üzerindeki izdüşümü arasında kalan hacim Bileşke basınç kuvveti : Kaynaklar 1 Ders notları, ÜNSAL, İstemi, 2 Engineering Fluid Mechanics 9e ISV, Clayton T. Crowe, John Wiley High Education, Isbn: 9780470409435, 616 pages,2009. 3 "Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications", Yunus Çengel & John Cimbala, 864 pages, McGraw Hill Higher Education (December 1, 2006) Konu Kavrama Soruları 1) Silindirik bir yüzeye etkiyen basınç kuvvetinin yatay ve düşey bileşenleri nasıl belirlenir? 2) Bileşke basınç kuvvetinin bileşenlerinin fiziksel yorumunu yapınız. 3) Şekil düzlemine dik genişliği değişen kapak veya yüzeylerde hidrostatik basınç kuvveti nasıl belirlenir.

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S8 Çözümlü Sorular Çözümlü_Soru_1)

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S9

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S10

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S11 Çözümlü_Soru_2) Çözümlü_Soru_3)

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S12 Çözümlü_Soru_4)

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Kısa DersNotu: H04-S13 Çözümlü_Soru_5)

Akışkanlar Mekaniği Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti Çalışma Soruları / su = 1000 kg/m3 ; g = 9.81 m/s2 ; atm = Kısa DersNotu: H04-S14 101 kpa 1. Soru ) Şekil düzlemine dik genişlik b=5 m olan AB kapağına gelen hidrostatik basınç kuvvetinin yatay ve düşey bileşenlerini basınç diyagramlarını göstererek hesaplayınız. ( Sonuç : Fx = 30 su Fy = 24,3 su F = 38,6 su ) su A 4m 2m B 2m 2. Soru ) Şekil (a), (b),(c) ve (d) de gösterilen, aynı yükseklikteki kapların içinde özgül ağırlığı 3 =1000 kg/m olan sıvı bulunmaktadır. Kapların tabanındaki basıncı ve basınç kuvvetlerini hesaplayınız. Bulduğunuz sonucu yorumlayınız. ( Sonuç : a= b= c= d= 14715 pa ; Fa = 115.6 N, Fb = 28.9 N, Fc = 1040 N, Fd = 588.6 N) 30 cm 10 cm 20 cm 1.5 m 10 cm 3. Soru ) (a) 5 cm (b) Otomatik bir kapak olarak kullanılan 60 cm yarıçaplı uzun ve içi dolu silindir. Şekilde gösterildiği gibi A noktasından mafsallanmıştır. Su seviyesi 4.6 m ulaştığında silindirik kapak menteşesi etrafında dönerek açılmaktadır. Bileşenlere ayırma yöntemini kullanarak ; a) Yatay ve düşey basınç diyagramlarını gösteriniz. b) Silindire etkiyen yatay ve kuvvetlerini hesaplayınız. ( Sonuç : Fx=25 310 N, Fy=24 301 N ) 30 cm 20 cm (c) (d) Şekil düzlemine dik genişlik 1 m dir 60cm 4.6 m su A m

Akışkanlar Mekaniği Kısa DersNotu: H04-S15 Akışkanların Statiği - Basınç Kuvveti 1m 4. Soru ) Şekildeki baraj 30 m yüksekliğindedir. Baraj tamamen su ile dolu iken baraja etkiyen hidrostatik basınç kuvvetinin yatay ve düşey bileşenlerini hesaplayınız ve barajın O noktasına göre devrilmemesi için ağırlığı en az ne olmalıdır? Barajın ağırlık merkezi olan G noktası ile O noktası arasındaki yatay uzaklık 15 m dir. 1/2 30m 20m ( Sonuç : G = 415,56 kn ) G 10m 15m O 7.5m 5. Soru ) Şekildeki silindirik kapağın şekil düzlemine dik genişliği 4 m dir. Kapağın iki tarafında subulunmaktadır. Kapağa gelen hidrostatik basınç kuvvetinin yatay ve düşey bileşenlerinin basınç diyagramlarını göstererek hesaplayınız (Yarım dairenin 20m 4m su 3m ağırlık merkezi 4r/3π dir ). su 1.5 m ( Sonuç : Fx,sol = 18Υsu ; Fx, sağ = 4.5Υsu ; Fh,sol= 4.5πΥsu ; Fh, sağ = 2.25πΥsu)