1) Br yoğuşturucunun 25,4 çapında nce cdarlı boruları çnden 1.2 /s hızla su aatadır. Boru yüzey sıcalığı 350 K de sabt tutulatadır. Su grş sıcalığı 17 C ve borular 5 uzunlutadır. Buna göre suyun çıış sıcalığı aç C dr? NO: Bu soruda suyun özelllern = 300 K de alara ve taşını atsayısını bula çn ttus-boelter bağıntısını ullanara hesap yapablrsnz. (30 Nsan 2007 tarhl Arasınav 3. Sorusu) Çözü Boru çnden aış onusuna dar br proble. s = 350 K = 77 C, =17 C,o =? v=1.2 /s L = 5 = 25.4 Çözü çn yol: enle 8.42-b, (Sayfa 469) le o bulunablr. Anca bunun çn önce boru çnde ortalaa taşını atsayısı ( h ) hesaplanalıdır. aşını atsayısını bula çn hang bağıntısının ullanılacağını bleble çn Re sayısı hesaplanıp aışın laner, türbülanslı ı olduğu belrleneldr. Re ve sayısı hesabında ullanılan terofzsel büyülern hang sıcalı çn ounacağı, ullanılan bağıntıya göre değşeblr. Anca bu soruda = 300 K çn oua yapılası önerlştr. Çözü aşağıda adı adı yapılıştır: 300 K çn suyun özelller: ρ = 1/v = 1000/1.003 = 997 g/ 3 µ = 855 10 6 N s/ 2 Pr = 5.83 c p = 4179 J/(g K) = 0.613 W/( K) ρu 997 0.0254 1.2 Re,ax = = = 35542.175 35542 6 µ 855 10 Re,ax = 35542 ttus-boelter bağıntısının ullanılableceğ bldrlştr: h 4 / 5 n = = 0.023 Re Pr h 4/ 5 0.4 = = 0.023( 35542) ( 5.83) n = 0.4 (Boru çnde aışan ısınıyor.) http://ana.araelas.edu.tr/aade_adro/eyrboyun/a354.ht Sayfa: 1/5
h 203.51 0.613 = = 203.51 h = = = 4927.54 h 4928 W/( 2 K) 0.0254 exp (Eştl 8.42b, Sayfa: 469) s, c ɺ p s, o PL = h P = π : Boru estnn çevres Kütlesel deb: ɺ = ρu A 2 π ɺ = ρu 4 2 2 π π 0.0254 ɺ = 997 u = 997 1.2 = 0.6062 g/s ɺ = 4 4 0.6062 g/s π 0.0254 5 1966.17 = exp = exp 4928 = exp = 0.46 s, c ɺ p 0.6062 4179 2533.31 s, o PL h ( ) ( ) ( ) = 0.46 = 0.46 = 77 0.46 77 17 = 49.4 s, o s,, o s s,,o = 49.4 C Kontrol: 1) Sıcalı ontrolü: = 300 K çn oua yapılası önerlştr., = 17 C d., = 49.4 C olara hesaplanıştır. = (17+49.4)/2 = 33.2 C = 33.2+273 = 306.2 K = 306.2 K olara çıar ve bu da abul edlen sıcalığa yeternce yaındır. 2) Kullanılan bağıntı ontrolü: ttus-boelter bağıntısının ullanılablceğ bldrlşt. Bu bağıntının ullanıla oşulları. 0.7 Pr 160 Re 10000 L/ 10 Olara verlştr. Bu soruda L/ = 5000/25.4 = 198.85 > 10 olup; bütün şartları sağlanatadır. http://ana.araelas.edu.tr/aade_adro/eyrboyun/a354.ht Sayfa: 2/5
2) Yalıtısız yatay br buhar borusu, duvarları ve ç havası 300 K sıcalıta olan büyü br odadan geçetedr. Borunun çapı 120, yaya oranı 0.85 ve dış yüzey sıcalığı 600 K dr. Borunun oda çnde alan ısı 12 olduğuna göre borudan odaya taşını ve ışınıla geçen ısı tarını bulunuz. Ktapta çözülüş Örne 9.4 le benzer. http://ana.araelas.edu.tr/aade_adro/eyrboyun/a354.ht Sayfa: 3/5
3) 20 c çapında, ean olara parlatılış paslanaz çelten yapılış br tavanın tabanı, eletrl ısıtıcı le 108 C sıcalıta sabt tutulatadır. avanın üstü açı olduğuna göre, a) avada suyu aynata çn eletrl ısıtıcının gücü ne olalıdır? b) Buharlaşa debsn bulunuz. Ktapta çözülüş Örne 10.1 le benzer. 4) Sıcalığı 160 C ve ütlesel debs 10 g/s olan ane yağı le gövde-borulu br ısı değştrcsnde su ısıtılacatır. Borular çnden aata olan suyun grş sıcalığı 10 C http://ana.araelas.edu.tr/aade_adro/eyrboyun/a354.ht Sayfa: 4/5
olup, çıış sıcalığının 64 C olası stenetedr. Yağ tarafında (boruların dış yüzeynde) ısı taşını atsayısı 450 W/ 2 K olara blnetedr. Her geçşte 15 adet olan borular = 25 çapında, nce cdarlı olup gövde çnde 4 ez geçetedrler. Yağın çıış sıcalığının 94 C olası stendğne göre, a) Isıtılablece suyun ütlesel debs ne olur? b) Đstenen ısıtanın gerçeleştrlebles çn ısıta yüzey ve boru boyu ne olalıdır? NO: Çözüü LM veya ε-nu yöntenden stedğnz bryle yapablrsnz. Boru sayısı sınav salonunda bldrld. ersn web sayfasında çözüü bulunan, 28 Mayıs 2007 tarhl Genel Sınav 3. Sorusu le benzer. http://ana.araelas.edu.tr/aade_adro/eyrboyun/a354.ht Sayfa: 5/5