GÜZ DÖNEMİ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ ÇÖZÜMLÜ SORULARI Bölüm 7 (Boyut Analizi ve Benzerlik) Prof. Dr. Tahsin Engin

Benzer belgeler
(b) Model ve prototipi eşleştirmek için Reynolds benzerliğini kurmalıyız:

SORU #1. (20 p) (İlişkili Olduğu / Ders Öğrenme Çıktısı: 1,5,6 Program Çıktısı: 1)

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

5. Boyut Analizi. 3) Bir deneysel tasarımda değişken sayısının azaltılması 4) Model tasarım prensiplerini belirlemek

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

SORU #1. (20 p) (İlişkili Olduğu / Ders Öğrenme Çıktısı: 1,5,6 Program Çıktısı: 1)

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

Bölüm 7: Boyut Analizi ve Modelleme

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ II FİNAL SINAVI Numara: Adı Soyadı: SORULAR-CEVAPLAR

AKM BÖLÜM 11 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı

1. Aşağıda verilen fiziksel büyüklüklerin dönüşümünde? işareti yerine gelecek sayıyı bulunuz.

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

5. Boyut Analizi. 3) Bir deneysel tasarımda değişken sayısının azaltılması 4) Model tasarım prensiplerini belirlemek

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

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

ÇEV-220 Hidrolik. Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Demet KALAT

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

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

AKM 205 BÖLÜM 2 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

Uluslararası Yavuz Tüneli

Alınan Puan NOT: Yalnızca 5 soru çözünüz, çözmediğiniz soruyu X ile işaretleyiniz. Sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR ve ÇÖZÜMLER

Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

4.Sıkıştırılamayan Akışkanlarda Sürtünme Kayıpları

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

Akışkanların Dinamiği

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1. YILİÇİ SINAVI ( )

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

9.14 Burada u ile u r arasındaki açı ve v ile u θ arasındaki acının θ olduğu dikkate alınarak trigonometrik eşitliklerden; İfadeleri elde edilir.

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMB 305 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI - 1

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

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

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

ÇÖZÜM 1) konumu mafsallı olup, buraya göre alınacak moment ile küçük pistona etkileyen kuvvet hesaplanır.

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

BÜLENT ECEVİT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK490 Makine Laboratuarı Dersi Akışkanlar Mekaniği Deneyi

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

KYM 101 KİMYA MÜHENDİSLĞİNE GİRİŞ PROBLEM SETİ

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II

Akışkanların Dinamiği

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

Selçuk Üniversitesi. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı. Venturimetre Deney Föyü

UYGULAMA 1. Prof.Dr. Mustafa Cavcar Anadolu Üniversitesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, Eskişehir. Tablo 1. Uygulamalar için örnek uçak

Öğrencinin Adı, Soyadı: Numarası:

ÇEV-220 Hidrolik. Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Demet KALAT

Bölüm 7 BOYUT ANALİZİ ve MODELLEME

HİDROJEOLOJİ. Gözenekli Ortam ve Akifer Özellikleri. 5.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

Fiziksel bir olayı incelemek için çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlar; 1. Ampirik Bağıntılar 2. Boyut Analizi, Benzerlik Teorisi 3.

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

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

CMK-202 / CMT204 Hidrolik - Pnömatik. Prof. Dr. Rıza GÜRBÜZ

Bölüm 2: Akışkanların özellikleri. Doç. Dr. Tahsin Engin Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları, 2nd Edition Yunus A. Cengel, John M. Cimbala McGraw-Hill, Bölüm 7 BOYUT ANALİZİ VE MODELLEME

Hareket Kanunları Uygulamaları

ŞEKİL P4. Tavanarası boşluğu. Tavanarası boşluğu. 60 o C. Hava 80 o C 0.15 m 3 /s. Hava 85 o C 0.1 m 3 /s. 70 o C

POMPALAR 1. BORULARDA AKIŞ

GÜZ DÖNEMİ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ ÇÖZÜMLÜ SORULARI Bölüm 8 (Borularda Akış) Prof. Dr. Tahsin Engin

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

Maddelerin Fiziksel Özellikleri

GÜÇ-TORK. KW-KVA İlişkisi POMPA MOTOR GÜCÜ

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

İ. T. Ü İ N Ş A A T F A K Ü L T E S İ - H İ D R O L İ K D E R S İ BOYUT ANALİZİ

Suyun bir yerden bir başka yere iletilmesi su mühendisliğinin ana ilgi konusunu oluşturur. İki temel iletim biçimi vardır:

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

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

AKIŞKAN MÜHENDİSLİĞİ. Rıdvan YAKUT

SIVI AKIŞKANLAR SIVI AKIÞKANLAR

Akışkan Kinematiği 1

3. AKIŞKANLARDA FAZ DEĞİŞİKLİĞİ OLMADAN ISI TRANSFERİ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUVARI

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

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

Elektrik Müh. Temelleri

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 DAİRESEL HAREKET Bölüm 2 İŞ, GÜÇ, ENERJİ ve MOMENTUM

MANOMETRELER 3.1 PİEZOMETRE

Isı Kütle Transferi. Zorlanmış Dış Taşınım

NÖ-A NÖ-B. Adı- Soyadı: Fakülte No:

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 1- BOYUT ANALİZİ

YELKEN FİZİĞİ. Murat AYCİBİN

BÖLÜM 1: TEMEL KAVRAMLAR

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

Proses Tekniği 3.HAFTA YRD.DOÇ.DR. NEZAKET PARLAK

BORULARDA BASINÇ KAYBI VE SÜRTÜNME DENEYİ

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

DEN 322. Pompa Sistemleri Hesapları

AKIŞ REJİMİNİN BELİRLENMESİ

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMB-305 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I

Numerical Investigation of the Effect of Needle Tilting Angle on Irrigant Flow Inside the Tooth Root Canal

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

Sistem Özellikleri 10/7/2014. Basınç, P Sıcaklık, T. Hacim, V Kütle, m Vizkozite Isıl İletkenlik Elastik Modülü

Transkript:

05-06 GÜZ DÖNEMİ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ ÇÖZÜMLÜ SORULARI Bölüm 7 (Boyut Analizi ve Benzerlik) Prof. Dr. Tahsin Engin 7-9 Termodinamik alanında kullanılan ve aşağıda verilen değişkenlerin her birinin ana boyutlarını tüm işlemlerinizi göstererek yazınız. ÇÖZÜM Her bir değişkenin ana boyutlarını tespit edeceğiz. Analiz (a) Enerji kuvvet çarpı uzunluktur (iş ile aynı boyutlarda), Enerjinin ana boyutları: kütle uzunluk {E} = {kuvvet uzunluk} = { zaman uzunluk} = { ml t } () Daha sade bir şekilde; {E} = {m L t - }. (b) Özgül enerji, birim kütleye düşen enerjidir Özgül enerjinin ana boyutları: {e} = { enerji uzunluk } = {kütle kütle zaman kütle } = {L t } () Daha sade bir şekilde, {e} = { L t - }. (c) Güç, birim zamanda tüketilen enerjidir, Gücün ana boyutları: (3) {W } = { enerji uzunluk } = {kütle } = zaman zaman zaman {ml} t 3 Daha açık bir şekilde, {W } = {m L t -3 }. İrdeleme Boyut analizi yaparken enerji, özgül enerji ve gücü ayırt etmek önemlidir. 7-4E Yeni bir spor arabanın aerodinamik direnci 96.0 km/h hız ve 5 C hava sıcaklığı şartları için hesaplanacaktır. Otomotiv mühendisleri arabanın ¼ ölçekli modelini yapıyorlar. rüzgar tünelinin sıcaklığı da 5 C dir. Direnç kuvveti, direnç terazisi ile ölçülecektir ve arabanın referans koordinat sistemine göre hareketli zemini temsil etmek üzere yürüyen bir bant kullanılmaktadır. Model ve prototip arasındaki benzerliği elde etmek için mühendislerin rüzgar tünelini hangi hızda çalıştırmaları gerektiğini hesaplayınız.

ÇÖZÜM Rüzgar tünelindeki rüzgar hızını bulmak için benzerlik yasalarından yararlanılacaktır. Kabuller Havanın sıkıştırılabilirliği ihmal edilmiştir. Rüzgar tünelinin duvarları otomobile gelen aerodinamik direnç kuvvetlerini etkilemeyecek kadar uzaktadır.. 3 Model geometric olarak prototip ile benzerdir. 4 Rüzgar tünelinde ve prototip otomobil üzerinden akan hava standart atmosferik basınçtadır. Özellikler T = 5 o C de ve atmosferik basınçta bulunan hava için =.84 kg/m 3 ve =.849 0-5 kg/ms dir. Analiz Bu problemde sadece bir adet bağımsız değişken olduğu için,,m =,p şartında benzerlik sağlanır. Reynolds sayısıdır. Böylece; V L VL Re Re m m m,m m,p p m p p p yazabiliriz. Bilinmeyen rüzgar hızı diğer değerlerin yerine konması ile bulunur. p V m = V p ( μ m μ p ) ( ρ p ρ m ) ( L p L m ) = (96.0 kmh)()()(4) = 396 kmh Böylece, benzerliğin sağlanması için rüzgar tünelinin 396 kmh hızla çalıştırılması gerektiği görülmektedir. İrdeleme Bu değer oldukça büyüktür ve rüzgar tüneinin bu hızda çalıştırılamayabilir. Problemde L p ve L m verilmemiş olsa da aralarındaki oranın 4 kat olduğu bilinmektedir. Bu oran benzerlik için gereken hızı bulmamız için yeterlidir. 7-5 Büyük bir tanktaki kimyasal maddeyi karıştırmak için bir karıştırıcı kullanılmaktadır. Karıştırıcının kanatlarına verilen mil gücü W ; karıştırıcı çapı D; sıvı yoğunluğu ρ; sıvı viskozitesi μ ve dönen kanatların açısal hızı ω nin bir fonksiyonudur. Bu parametreler arasında boyutsuz bir ilişki oluşturmak için tekrarlayan değişkenler yöntemini kullanınız. Tüm işlemlerinizi gösteriniz ve gerektiğinde değişiklik yaparak Π gruplarını elde ettiğinizden emin olunuz. ÇÖZÜM Verilen parametreler arasındaki fonksiyonel ilişkiyi bulmak için boyut analizi kullanılacaktır. Kabuller Verilen parametreler dışında ilgili bir parametre olmadığı var sayılacaktır. Analiz Boyutsuz parametrelerin elde edilmesi için adım adım tekrarlayan değişkenler yöntemi kullanılacaktır. ( ler). Adım Problemde 5 adet parametre vardır; n = 5, İlgili parametreler: W = f(ω, ρ, μ, D) n = 5 ()

Adım Her parametrenin temel boyutları listelenmiştir, W 3 m L t D t ml 3 m L t L Adım 3 İlk tahmin olarak j=3 olarak kabul edilmiştir, problemdeki ana boyutlar yukarda verilmişti (m, L, and t). İndirgeme: j = 3 Eğer bu j doğru ise beklenen sayısı, Beklenen sayısı: k = n j = 5 3 = Adım 4 j = 3 olduğu için üç adet tekrarlayan parametre seçmemiz gerekmektedir. Bu bölümdeki tavsiyeler dikkate alındığında viskoziteyi seçmemein doğru bir tahmin olduğunu söyleyebiliriz. Tekarlayan değişkenler:,, ve D Adım 5 Bağımlı aşağıdaki şekilde elde edilir: a b c 3 3 W D m L t t a m L b L c kütle: 0 m m m b zaman: 0 3 t t t a uzunluk: 0 L L L 3b L c Böylece bağımlı ; : Π = W ρd 5 ω 3 = N p 0b b 0 3 a a 3 0 3b c c 5 bahsedilen değer daha önce boyutsuz sayılarda ismi geçen güç sayısıdır (Tablo 7-5). İkinci Π (bu problemdeki tek bağımsız ) şöyle oluşturulur: a b c 3 D m L t t a m L b L c kütle: 0 m m m b zaman: 0 t t t a 0b b 0 a a

uzunluk: 0 3b c L L L L 0 3b 0 3 c c c verilen değerler yerine konulursa; Π = μ ρd ω D dönen kanatın ucundaki çizgisel hız olduğundan dolayı bu yi Reynolds sayısının tersi olarak tanımlayabiliriz. Dönüştürülürse; Dönüştürülmüş : Π = ρd ω μ = ρ(dω)d μ = Reynolds sayısı = Re Adım 6 ler arasındaki ilişki: Nihai fonskiyonel ilişkiti aşağıdaki şekilde yazabiliriz; NP f Re İrdeleme Belirli miktarda alıştırma yaptıktan sonra, boyutların kuvvetleri ile ilgili bazı işlemleri kafanızdan yapmaya başlayabilirsiniz. Örneğin, genellikle viskoziteyi; yoğunluk, uzunluk ve hız veya hızın türevi olan açısal hız gibi parametrelerle birleştiğimizde Reynolds sayısını bulmaktayız. 7-66 Yoğunluğu ρ; viskozitesi μ olan sıkıştırılamaz bir akışkan, ortalama hız V ile, uzunluğu L ve pürüzlülük yüksekliği ε olan bir borunun yatay kısmında akmaktadır. Akışın tam gelişmiş olmasını sağlayacak şekilde boru yeterince uzundur. Yani borunun çıkışına doğru hız profili değişmemektedir. Sürtünmeyi yenmek için akışkanı boru boyunca itmek üzere uygulanan basınç boru çıkışına doğru doğrusal olarak azalmaktadır. Problemdeki basınç düşüşü olan P = P P ve diğer parametreler arasında tekrarlayan değişkenler yöntemini kullanarak boyutsuz ilişki oluşturunuz. Tanınmış boyutsuz parametreleri elde etmek için Π gruplarınız üzerinde gerekli değişiklikleri yaptığınıza emin olunuz ve boyutsuz parametrelerinizi isimlendiriniz (İpucu: Tutarlılık açısından, tekrarlayan parametrlerinizden birisi olarak L veya ε den ziyade D yi seçiniz) ÇÖZÜM Verilen parametreler arasında boyutsuz bir ilişki oluşturacağız. Kabuller Akış tam gelişmiştir. Akışkan sıkıştırılamazdır. 3 Verilen parametreler dışında bağımlı değişkeni etkileyen bir parametre yoktur (veya ihmal edilmiştir). Analiz Boyutsuz sayıları elde etmek için adım adım tekrarlayan değişkenleri bulma yöntemi kullanılacaktır. Adım İlgili tüm değişkenler fonksiyonel şekilde verilmiştir. İlgili parametreler: P = f(v, ε, ρ, μ, D, L) n = 7

Adım Her bir parametrenin temel boyutları aşağıdaki gibidir: P V D L m L t Lt 3 L ml m L t L L Adım 3 İlk tahmin olarak j=3 olarak kabul edilmiştir, problemdeki ana boyutlar yukarda verilmişti (m, L, and t). İndirgeme: j = 3 Eğer j değeri doğruysa beklenen Π sayısı; Beklenen sayısı: k = n j = 7 3 = 4 Adım 4 j = 3 olduğu için üç adet tekrarlayan değişken seçmemiz gerekmektedir. Kitabımızdaki tavsiyeler ışığında bağımlı değişken P yi tekrarlayan parametre olarak alamamaktaydık. Boyutsal olarak özdeş olduğu için, L, ve D parametrelerinden herhangi iki tanesini de seçemeyiz. veya nin ise tüm Π lerde gözükmesini istemeyiz. Bu durumda en iyi tercih V, D, and parametrelerini seçmek olacaktır. Repeating parameters: V, D, and Adım 5 Bağımlı değişken oluşturulur: a b c 3 PV D m L t L t a L b m L c kütle: 0 m m m c zaman: 0 t t t a 0c c 0 a a uzunluk: L 0 a b L L L L 3 c 0 a b 3c 0 b 3 b 0 Böylece bağımlı ; : P V Kitaptaki tablodan elde edilen boyutsuz değişken in Euler sayısına (Eu) benzer olduğu görülebilir. Herhangi bir değişiklik yapmaya ihtiyaç yoktur. İkinci sayısını ile oluşturacağız. Bu değişkenlerle bir Reynolds sayısı oluşturacağız.

Π = μv a D b ρ c Π = ρvd μ = Reynolds sayısı = Re Kalan iki sayısı ise ve L ile oluşturulacaktır. Buradaki işlemler verilen değişkenlerin boyutları tekrarlayan değişkenlerden D ile özdeş olduğu için (uzunluk) matematiksel olarak oldukça basittir. Π 3 = εv a 3 D b 3ρ c 3 Π 3 = ε = Pürüzlülük oranı D Π 4 = LV a 4 D b 4ρ c 4 Π 4 = L = Uzunluk çap oranı D Adım 6 Nihai ilişki aşağıdaki şekilde ifade edilebilir; ler arasındaki ilişki: P L Eu f Re,, V D D () İrdeleme Buradaki sonuçlar hem laminer hem de türbülanslı tam gelişmiş boru akışlarına uygulanabilir. Fakat ikinci boyutsuz değişken (pürüzlülük oranı) laminer akışta, türbülanslı akıştaki kadar önemli değildir. P nin boru boyunca lineer olarak azalmasından dolayı, L/D ile lineer olarak orantılı olduğunu biliyoruz. Diğer ler için ise sadece boyutlar üzerinden akıl yürüterek fonksiyonel bir ilişki ortaya koymak mümkün değildir. 7-74 Sıcaklığı 0 C olan su uzun düzgün bir boru içerisinde akmaktadır. Borunun L=.3 m lik kısmı boyunca olan basınç düşüşü, borudaki ortalama hız V nin bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür. (a) verileri boyutsuzlaştırınız ve Euler sayısını Reynold sayısının fonksiyonu olarak çiziniz. Deney, Reynold sayısı bağımsızlığını elde etmek için yeteri kadar yüksek bir hızda yapılmış mıdır? (b) 80 m/s lik bir ortlama hızda oluşan basınç düşüşünü kestirmek için deneysel verilere ekstrapolasyon uygulayınız.

0.309 0.308 0.307 Eu 0.306 0.305 0.304 0.303 Reynolds sayısı bağımsızlığı 0 4 6 Re 0-6 ÇÖZÜM Deneysel boru verileri boyutsuz hale getirilecek, grafik haline getirilecek ve Reynokds sayısından bağımsız hale gelip gelmediği hesaplanacaktır. Daha yüksek bir hız değerine göre tahmin (ekstrapolasyon) yapılacaktır. Kabuller Akış tam gelişmiştir. Akış daimi ve sıkıştırılamazdır. Özellikler Atmosferik basınçta ve T = 0 o C deki su için, = 998.0 kg/m 3 ve =.00 0-3 kg/ms dir. Analiz (a) Tablodaki V ve değerleri Reynolds ve Euler sayılarına dönüştürürüz. Tablodaki en yüksek veri noktası (en yüksek hız) için Re ve Eu sayıları; Reynolds sayısı: 998.0 kg/m 3 50 m/s0.04 m VD Re 5.80 3.000 kg/ms 6 () ve Euler sayısı: P 758, 700 N/m kg m Eu 0.304 V sn 3 998.0 kg/m 50 m/s () Yukarıdaki şekilde Eu ya karşılık Re sayıları grafik haline getirilmiştir. Deneysel veriler grafiğe yerleştirildiğinde son değerlerin bir veri bulutu oluştursa bile Eu sayısnın 0 6 değerinden sonra Re sayısından bağımsız hale geldiği görülmektedir. Son 6 verinin Eu sayısının ortalama değeri alındığında 0.304 değerini vermektedir. (b) Değeri daha yüksek hızlar için tahmin edebiliriz (ekstrapole edebiliriz). V = 80 m/s için P hesaplanırsa (yüksek Re değerlerinde Eu sayısının sabit kadığı varsayılıyor); Ekstrapole edilmiş değer: 3 sn P Eu V 0.304998.0 kg/m 80 m/s,940,000 N/m kg m (3)

İrdeleme 8.Bölümde değişkenlerin Reynolds sayısının çok yüksek değerleri için Re sayısından bağımsız hale gelebileceğini gösterilmişti. Re bağımsızlığının gerçekleştiği limit değer ise bağıl yüzey pürüzlülüğü /D nin bir fonksiyonu olarak ortaya çıkmaktadır.