BÖLÜM GİİŞ, EMODİNAMİK HAILAMALA.-ermodinamik hatırlatmalar..- Mükemmel gaz..- İç enerji e antali..3- ermodinamiğin. kanunu..4- Antroi e termodinamiğin. kanunu..5- Antroinin healanmaı..6- İzantroik bağıntılar.- Sıkıştırılabilir akımın tanımı.3- Akım rejimleri.3.- Sealtı akımlar.3.- Se iarı akımlar.3.3- Seütü akımlar.3.4- Sein çok ütü akımlar
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -.-ermodinamik hatırlatmalar..- Mükemmel gaz Moleküller araı kuetlerin ihmal edilebilir düzeyde olduğu gazlardır. Mükemmel gazlar için hal denklemi eya : baınç : özgül haim (birim kütle başına haim)..- İç enerji e antali e İç enerji : Akışkan moleküllerinin ratgele titreşim e rotayonlarıyla ilgili enerjiidir h Antali h e + eel gazlar e kimyaal reakiyondaki gazlar için e e h h (, ) (, ) Kimyaal reakiyonda olmayan gazlar e moleküller araı kuetlerin ihmal edildiği gazlar için e h e( ) h ( ) de dh d d Iıl olarak mükemmel gaz Sb Sb ie e h Kalorik olarak mükemmel gaz olu bulunabilir. UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -..3- ermodinamiğin. kanunu çere ermodinamiğin. kanunu item (abit kütlede) Durağan (kinetik enerjinin olmadığı) bir item için birim kütle başına δw de δ q + δw de δw de Çere tarafından item üzerinde yaılan iş (hamin daralmaı) Çereden iteme okulan ıı (adyayon, ıaklık farkı nedeniyle ıı iletimi gibi) Sitemin iç enerjiindeki artış Çeşitli termodinamik roeler Adyabatik roe erinir roe İzantroik roe Sitemle çere araında ıı alışerişinin olmadığı roetir Vikozite etkii, ıı iletimi etkii, kütle difüzyonu etkii gibi diiatif etkilerin olmadığı roetir. hem adyabatik hem de terinir olan roetir. NO: erinir olaylar için ermodinamiğin. kanunu δ w d olu δ q d de şeklinde yazılabilir. UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -3..4- Antroi e ermodinamiğin. kanunu Sıak bir metal lehanın üzerine bir buz kalıbı konulduğunda leha ile buz kalıbı araında bir ıı alışerişi olur. ermodinamiğin. kanunu metal leha ile buz kalıbı araında bir ıı alışerişi olabileeğini ortaya koyarken adee enerji tolamının abit kalaağını (enerjini korunaağını) belirtir. Yani alışerişin hangi yönde olaağı hakkında bilgi ermez.bu kanuna göre enerji korunmak kaydıyla buzun oğumaı da mümkündür. Oya terübelerimiz buzun ıını muhtemelen eriyeeğini, metal lehanın ie oğuyaağını göterir. ermodinamiğin. Kanunu termodinamik olayın hangi yönde gelişeeği hakkında bilgi erir. Antroi terinir d d ter in ir Sitemin ıaklığı Siteme terinir olarak okulan ıı Antroi değişimi Antroi bir durum (tate) değişkeni olu, roeten bağımızdır. Yani terinir e terinmez hallerin her ikiinde de tanımlanabilir. Alternatif e daha net bir bağıntı d + d ter in mez şeklinde yazılabilir. Burada d terimez 0 Buna göre Diiatif etkilerin katkıı olu antroiyi daima arttırır. d Proe adyabatik ie d 0 Sonuç olarak ermodinamiğin. kanunu ermodinamik roein SİSEM + ÇEVE nin antroii artaak biçimde (yönde) gelişeeğini belirtir. UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -4..5- Antroinin healanmaı erinir olaylar için termodinamiğin. kanunu δ q d de Iı ilaei terinir ie δ q d d d de d d + de Antali tanımı h e + dh de + d + d d dh d d dh d d de + d dh d Iıl mükemmel gaz için de d d d d d d + d d d d d d + Mükemmel gaz için hal denklemi d d d d d d + d d d + Sb Kalorik mükemmel gaz için Sb + UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen -5..6- İzantroik bağıntılar + İzantroik roe 0 d
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -6.- Sıkıştırılabilir akımın tanımı Sıkıştırılabilir akım çoğu zaman "değişken yoğunluklu akım" olarak tanımlanır hamindeki küçük bir akışkan elemanına çere akışkan tarafından etkitilen baınında d kadarlık bir artış olduğunda akışkanın haminde -d miktarında bir değişme (azalma) ara ıkıştırılabilme τ d / d şeklinde tanımlanabilir. Yani ıkıştırılabilme, baınçtaki birim değişime karşılık haimdeki oranal değişme miktarıdır. Buradaki τ büyüklüğünün teri literatürde genellikle Bulk Elatiite Modülü olarak bilinir. Şayet ıkışma ıraında gazın ıaklığı abit tutulabiliyora buna izotermal ıkıştırılabilme adı erilir. Sıkışma ıraında akışkan elemanı ile çere araında ıı alışerişi yoka (adyabatik ıkışma) e diiatif bir olay (ikoz etkiler b) yoka buna izantroik ıkıştırılabilme denir. τ τ Sıkıştırılabilme bir akışkan özelliğidir. 0 Sııların ıkıştırılabilmei çok küçüktür ( atm baınçta) τ 5 0 ( m / N) 5 Gazların ıkıştırılabilmei büyüktür ( atm baınçta) τ 5 0 ( m / N) d τ d τ d d d d d d d τ d Bir akışkanın hareketi çoğu zaman bir baınç farkıyla oluşur. Yükek hızlı akımlarda d baınç farkı da yükek olaaktır. Bir ıı akışında d büyük ola bile ıkıştırılabilme (τ) küçük olduğundan yoğunluk değişimi de küçüktür. Akım ıkıştırılamaz kabul edilebilir. Gaz akımında ie ıkıştırılabilme (τ) büyük olu yoğunluk değişimi de büyüktür. Bu bakımdan akım ıkıştırılamaz kabul edilemez. Anak M<0.3 halinde baınç değişimleri küçük olu, yoğunluk değişimleri de küçük kalır, e akım ıkıştırılamaz kabul edilebilir. UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -7.3- Akım rejimleri.3.- Sealtı akım rejimi Hızların bütün akım alanında e hızının altında olduğu akımlardır. Çoğu yükek hızlı kanat rofilleri için hüum açıı büyük olmamak kaydıyla M <0.8 halinde akım ealtı rejimde kabul edilir. Sıkıştırılamaz akım rejimi Sealtı akımın M 0 özel halidir. Pratikte genellikle M <0.3 halindeki akımlar ıkıştırılamaz kabul edilir. V Matematikel olarak M 0 için V 0 eya a olmaı gerekir. a V 0 olamaz. Zira bu durumda hiç akım olmaz. a olabilir. Zira τ olu τ 0 a olur. a e böylee d τ d 0.3.- Se iarı (tranonik) akım rejimi Hızların akım alanının genelinde ealtı iken bazı bölgelerde eütü olmaı halindeki akımdır. ranonik akım rejimi, kritik Mah ayıından itibaren başlar e genellikle 0.8 < M <. aralığındadır. M >M r M< M> Şok dalgaı.3.3- Seütü akım rejimi Akım alanının bütün noktalarında M> olmaı halidir. Akımda eğik şoklar e genişleme dalgaları görülür. Şoku geçen akım özelliklerinde ani değişmeler olur M > Eğik şok dalgaı Genişleme dalgaı UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen
Giriş, ermodinamik hatırlatmalar -8.3.4- Sein çok ütü (hieronik) akım rejimi M >5 halindeki akım rejimidir. Bu akımda bir köşe üzerinde oluşan şokun eğimi o kadar fazladır ki, yüzeye çok yaklaşır. Şokla yüzey araındaki akım çok ıak olu gazın iyonlaşmaına neden olur. M >5 Şok dalgaı Vikoz olmayan akım rejimi Vikozite, ıı iletimi e kütle difüzyonu gibi diiatif etkilerin ihmal edilebileek mertebede olduğu akımlar ikoz olmayan akım olarak kabul edilir. UZB36 Sıkıştırılabilir Aerodinamik 006-007 Bahar dönemi Der Notları M.Adil Yükelen