k = sabit için, Nikuradse diyagramını şematik olarak çiziniz. Farklı akım türlerinin

Benzer belgeler
HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

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

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

900*9.81*0.025* Watt 0.70

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

Akışkanların Dinamiği

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

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

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

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

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

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

Akışkanların Dinamiği

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Io 2 = Io 1 =0.0016

Makina Mühendisliği Bölümü Makine Laboratuarı

BORULARDA BASINÇ KAYBI VE SÜRTÜNME DENEYİ

Pürüzlü Cidar

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

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

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

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

BÖLÜM 7 BORULARDA GERÇEK AKIM

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 8 SERBEST YÜZEYLİ AKIMLAR

4.Sıkıştırılamayan Akışkanlarda Sürtünme Kayıpları

BÖLÜM 9 AÇIK KANAL AKIMLARI

ZM-I FİNAL SORU ve CEVAPLARI SORU-1 [10]: Sıvılık indisi (I L ) ne demektir? Sıvılık indisinin 2.1, 0 ve -0.6 olması ne ifade eder?

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

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

KAYNAK BAĞLANTILARI SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

MAK341 MAKİNA ELEMANLARI I 2. Yarıyıl içi imtihanı 24/04/2012 Müddet: 90 dakika Ögretim Üyesi: Prof.Dr. Hikmet Kocabas, Doç.Dr.

HAVA ARAÇLARINDAKİ ELEKTRONİK EKİPMANLARIN SOĞUTULMASINDA KULLANILAN SOĞUTMA SIVILARININ PERFORMANSA BAĞLI SEÇİM KRİTERLERİ

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

BÖLÜM 10 BORULAR İÇERİSİNDE AKIM. Hidrolik - ITU, Ercan Kahya

Su seviyesi = ha Qin Kum dolu sütun Su seviyesi = h Qout

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

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

POMPALAR 1. BORULARDA AKIŞ

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

Deneye Gelmeden Önce;

MAK104 TEKNİK FİZİK UYGULAMALAR

Düzlemsel, silindirik ve küresel yüzeyler için taşınım direnci

DEN 322. Pompa Sistemleri Hesapları

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

ÇEV314 Yağmursuyu ve Kanalizasyon. KanalizasyonŞebekelerinde Hidrolik Hesaplar

Gerçek Akışkanların Bir Boyutlu Akımları

ENDÜSTRİYEL TESİSLERDE BORU ÇAPI HESAP ESASALARI. Doç. Dr. Ahmet ARISOY İ.T.Ü. MAKİNA FAKÜLTESİ

MAK354 Isı Mühendisliği Genel Sınav Soru ve Cevapları Mustafa Eyriboyun

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

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

DALMIŞ YÜZEYLERDEKİ KUVVETLER

SIVI AKIŞKANLAR SIVI AKIÞKANLAR

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

713 SU TEMİNİ VE ÇEVRE ÖDEV #1

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1. YILİÇİ SINAVI ( )

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VIII ÇÖZÜMLER

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

BÖLÜM 9 AÇIK KANAL AKIMLARI

Akışkanlar Mühendisliği 1. Giriş ve genel bilgiler. İçerik: Jet Motoru

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

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

AÇIK KANAL AKIMI. Hopa Yukarı Sundura Deresi-ARTVİN

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

508 HİDROLOJİ ÖDEV #1

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KMB 405 KİMYA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI - 3

AKIŞ REJİMİNİN BELİRLENMESİ

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

GERİLMELER Çekme-Basma-Kesme

Açık Kanallar SERBEST YÜZEYLİ AKIMLAR (AÇIK KANAL AKIMLARI) PDF created with FinePrint pdffactory trial version

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

ISI DEĞĠġTĠRGEÇLERĠ DENEYĠ

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

NÖ-A NÖ-B. Adı- Soyadı: Fakülte No:

Özel Laboratuvar Deney Föyü

Reynolds Sayısı ve Akış Rejimleri

Müh. Fak., Çevre Müh. Böl.

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

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

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

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 1- BOYUT ANALİZİ

Maddelerin Fiziksel Özellikleri

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

AÇIK KANAL HİDROLİĞİ

YOĞUŞMA DENEYİ. Arş. Gör. Emre MANDEV

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

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

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

Kuvvet kavramı TEMAS KUVVETLERİ KUVVET KAVRAMI. Fiziksel temas sonucu ortaya çıkarlar BÖLÜM 5 HAREKET KANUNLARI

Ercan Kahya. Hidrolik. B.M. Sümer, İ.Ünsal, M. Bayazıt, Birsen Yayınevi, 2007, İstanbul

0REN2008 MAKİNA BİLGİSİ ÖRNEK PROBLEMLER KISIM 1

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 4

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

HİDROJEOLOJİ. Akifer Özellikleri Kuyulara Yeraltısuyu Akışı. 7.Hafta. Prof.Dr.N.Nur ÖZYURT

Transkript:

İ. T. Ü İ N Ş A A T F A K Ü L T E S İ - H İ R O L İ K E R S İ BORU İÇERİSİNEKİ BASINÇLI AKIMLAR - 1 Ci sabit için, Niuradse diyagramını şemati olara çiziniz. Farlı aım türlerinin i bölgelerini gösteriniz ve bu aım türlerinde f sürtünme atsayısının hangi büyülülerin fonsiyonu olduğunu belirtiniz. log f geçiş hali tam ürüzlü türbülanslı aım türü hidroli cilalı aım türü Laminer aım Türbülanslı aım bölgesi log N Re Laminer aım bölgesi f fon ( N Re ) Türbülanslı aım bölgesi Hidroli Cilalı f fon ( N Re ) Geçiş hali f fon ( N Re, ) Tam türbülanslı f fon ( ) isoz etilerin ço yoğun olduğu, boru cidarındai ince tabaa isoz Alt Tabaa olara adlandırılır. İçindei aım laminer araterdedir. Boru cidarındai rüzlülü yüseliği δ l laminer alt tabaa (visoz alt tabaa) alınlığından üçü olduğundan, çeirde bölgesindei aım bu ürüzlülüleri hissetmez, dolayısı ile cilalı bir yüzey ile temasındai davranışı gösterir. bu hidroli cilalı aım durumudur. δ l Eğer >> δl olursa, aım bu ürüzlülülerden etilenir. Bu da hidroli ürüzlü aım durumudur. δ l

Hidroli cilalı veya hidroli ürüzlü olma bir aım özelliği midir yosa bir boru özelliği midir? δ 11. olara verilen visoz alt tabaa, aynı aışan ve boru için farlı aım oşulları ile farlı u * alınlılarda olacağından, borunun ürüzlülü yüseliğinden büyü veya üçü olabilir. Bu nedenle, hidroli cilalı veya hidroli ürüzlü olma bir aım özelliğidir. arcy-weisbach formulünü yazınız. Herbri terimin anlamını belirtiniz. Bu bağıntıdai f sürtünme atsayısının, farlı aım türlerinde, hangi boyutsuz büyülülerin fonsiyonu olduğunu yazınız. f h L d g h : yü aybı f : sürtünme atsayısı L : boru boyu : boru çaı : hız yüseliği g Laminer aımda : f fon ( N Re ) Türbülanslı aımda : i ) Hidroli cilalı aımda f fon ( N Re ) ii ) Geçiş bölgesi f fon ( N Re, ) iii) Tam ürüzlü f fon ( ) Tam ürüzlü, basınçlı, üniform-ermanan boru aımında, enerji aybının, debi ( Q ) ve boru çaı ( ) ile nasıl değiştiğini gösteriniz. L h f d g A π Q. A Q. Q A π h Q L π f d g Q h 5 L Q 8. f.. π g 5

Soru_1. arcy-weisbach Bağıntısı yardımıyla sürtünme atsayısı (f), ortalama hız (v) ve cidar ayma gerilmesi ( τ o ) arasında bir bağıntı elde ediniz. Çözüm 3.1: arcy Weisbach Bağıntısı : Taban Kayma Gerilmesi : J τ o. R H. J f g R H Hidroli Yarıça R H τ o. (/). J f τ o g ρf τ o 8 Isla Alan Isla Çevre f ρg g π π

Soru_. Yatay esenli bir boru içerisinden yağ amatadır. Yağın inemati visozitesi 0.00035 m /s, özgül ağırlığı yağ 0.950 t/m 3 olu borunun ii esiti arası 3 m 'dir. Boru çaı 0.3 m ve borudan geçen aışanın debisi Q0.00 m 3 /s olması durumunda aımın rejimini ve 1 - basınç düşmesini hesalayınız. 1 yag 0.00035 m /s yag 0.950 t/m 3 L 3 m 0.3 m Q 0.00 m 3 /s L Q Aımın rejimi :. N Re Q Q Q 0.057 m/s A π π0.3. 0.057x0.3 N Re 8.9 < 000 aım laminer 0.00035 Enerji denlemi : + + z 1 1 + z1 + g g + h 1 ; z 1 z 1 h N Re < 000 aım laminer h 1.31 3 0.3 L J. L f g 0.057 19. 0.0017 m f 1.31 N 8.9 Re 1 Δ. Σ h 0.950 x 0.0017 0.00 t / m 3μL Hagen Poiseuille enlemi : 1 (Yatay,sabit çalı boruların laminer aımlarında ) Δx L 0.950 3x0.00035x x0.05x3 3μL Δ 1 9.81.0x10-3 ton/m g f /m 0.3

Soru_3. Yatay esenli bir boru içerisinden su amatadır. Boru çaı 15 cm ve suyun inemati visozitesi 1x10 - m / s 'dir. Borunun 350 m aralılı ii esiti arasındai basınç farı g f / cm ve arcy-weisbach atsayısının f 0.0 olması durumuna göre borunun debisini ve aımın rejimini belirleyiniz. Ceva : 0.15 m 1x10 - m / s L 350 m 1 g f / cm f 0.0 Q? N Re? L Q Δ 1 g f / cm 0 t/m Δ 0m 1 1 1 + + z1 + + z + g g h 1 ; z 1 z 1 Δ h J. L L f g Δ.g f. L 0x0.15x19..90 m/s 0.0x350 Q. A.90 π 0.15 19. 0.051 m 3 /s N Re..90x0.15 35000 > 000 Türbülanslı aım 1x10

Soru_. 0.5 m, μ1.0x10 - g f. s/m, ρ 10 gf.s /m, 3.10 - m olan bir borudai basınçlı aımda aımın ortalama hızının sırayla; a) 0.015 m/s b) 0.15 m/s c) 1.5 m/s d) 15 m/s olması halinde, borunun hidroli baımdan davranışını belirleyiniz. Çözüm : a) 0.015 m/s μ 1.0x10 1x10 - m / s ρ 10. 0.015x0.5 N Re 3750 > 000 türbülanslı aım 1x10 Moody bağıntısı : 10 f 0.00551 0000 + N 3x10 0.00551 Re 0000 0.5 u *.? 10 + 3750 0.0 τ o u * ; τ o.r. J ; ρ f 0.0 0.015 J 1.9 x10 - g 0.5 19. τ o.r. J τ o.. J 1000*(0.5 / )*1.9x10-1. x 10 - g f /m τ o * u ρ 1.x10 10 1.085x10-3 m/s 3 u*. 1.085x10 x3x10 0.33 < 11. Hidroli cilalı tübülanslı aım 10 10 δ 11. 11. 0.011 m 11 cm > 3x10 - m 3 u* 10.85x10.A.T. δ l b) 0.15 m/s N Re. 0.15x0.5 37500 > 000 türbülanslı aım 1x10 Moody bağıntısı :

10 f 0.00551 0000 + N 3x10 0.00551 Re 0000 0.5 10 + 37500 0.0 f 0.0 0.15 J 0.0001 g 0.5 19. τ o.r. J τ o.. J 1000*(0.5 / )*0.0001 0.0075 gf /m τ o * u u*. ρ 0.008x3x10 10 0.0075 0.008 10.58 < 11. Hidroli cilalı tübülanslı aım δ 11. u * 10 11. 0.013 m 13 mm > 0.3 mm 0.008.A.T. δ l c) 1.5 m/s N Re. 1.5x0.5 375000 > 000 türbülanslı aım 1 x 10 Moody bağıntısı : 10 f 0.00551 0000 + N 3x10 0.00551 Re 0000 0.5 10 + 375000 0.0 f 0.0 1.5 J 0.007 g 0.5 19. τ o.r. J τ o.. J 1000*(0.5 / )*0.007 0.188 gf /m τ o * u ρ 0.188 0.0 m/s 10 u*. 0.0x3x10 19.0 > 11. 10 < 70 Geçiş hali türbülanslı aım 10 δ 1 11. 11. 0.18 mm < 0.3 mm u 0.0 δ 70 u * * 10 70 1.1 mm > 0.3 mm 0.0 δ δ 1 d) 15 m/s

. 15x0.5 N Re 3750000 > 000 türbülanslı aım 1 x 10 Moody bağıntısı : 10 f 0.00551 0000 + N 3x10 0.00551 Re 0000 0.5 10 + 3750000 0.01 f 0.01 15 J 0.933 g 0.5 19. τ o.r. J τ o.. J 1000*(0.5 / )*0.933 0.1 gf /m τ o * u ρ 0.1 0.78 m/s 10 u*. 0.78x3x10 30. > 70 Tam ürüzlü türbülanslı aım 10 10 δ 70 70 0.09 mm > 0.3 mm u 0.78 *.A.T δ

Soru_5. Şeildei 1/ silindir şelindei yatay esenli basınçlı hava tünelinde; 5.0 m/s, 0.5 mm 'dir. Hava için μ1.85x10 - g f.s / m, 1.5x10-5 m /s, ρ 0.13 g f.s /m, 1.1 g f / m 3 olduğuna göre, bu tünelin 1 m ' li ısmı için basınç düşmesini hesalayınız. Çözüm 5. P 1 P? π π R A U π π 0. H + + Enerji denlemi : 1 1 + + z1 + + z + g g h 1 ; z 1 z 1 Δ h J. L L f g N Re..R H 5xx0. 93333 > 000 türbülanslı aım 5 1.5x10 f 0.00551 0000 R H 10 + N Re 0.5x10 0.00551 0000 x0. 3 10 + 93333 0.0190 L 1000 5 h f 0.019 7.50 m g x0. 19. Δ 7.50x1.1x10-3 33.8x10-3 t/m 33.8 g f /m Δ

Soru_. Şeilde didörtgen esitte gözlenen basınçlı aımın debisi.0 m 3 /s'dir. (f) sürtünme atsayısı 0.0 olduğuna göre enerji çizgisinin eğimini belirleyiniz. Çözüm : Aπ.r da.π.r.dr a) r 0.1 Q 0.(1 100r ) da 0.(1 100r )(πrdr) b) 0 0 0.1 3 0.1 0.1 r r Q π (0.r 0r ) dr π 0. 0 0.0031 m 3 0 0 0 Q 0.0031 0.10 m/s A π0.1 f J g Q 3 m/s A x1 A x1 1 R H m U ( + 1) 3 0.0 3 J 0.0088 1 19. 3

Soru_8. Şeildei sabit çalı borunun esitinden atmosfere su verilmetedir. 1 notasındai rölatif basınç.0 g f / cm ve f 0.0 ise, Q debisinin 0.7 m 3 / s olması için boru çaı ne olmalıdır? Çözüm : 1 g f /cm 0 ton/m 1 1 + + z1 + + z + Σ g g 0 h 1 ve 1 ; () esitinde atmosfere açılıyor. 0 + 90 5 + Σ h Σ h 5 m Q π 1 Q L L π 8 fq L h f f 5 g g π g 8 fq L π gh 1/ 5 0.5 m

Soru_9. Şeilde gösterilen verilerin doğrultusunda, boru boyunca bir aım meydana gelmetedir. a) Aımın yönünü bulunuz. b) ( ) esitinde enerji yüseliği 3 m ien aımın debisini ve enerji aybını bulunuz. c) Aımın rejimini belirleyiniz. μ 103.10 - g f.s/m, 0.9 t/m 3 Çözüm : 1 a) H 1 g H g H > H 1 + 1 + z 1 + g 0 0.9 + 5 7. + g 30 + + z + + 0 33.33 + sabit : 1 g 0.9 g aımın yönü esitinden 1 esitine doğru b) H 3 m için H + 33. 33 3 m g g 0.7 m 3.3 m/s Q. A 3.3 x (π / ) x0.10 0.085 m 3 /s h 33.33 7.11 H B B HA 0.11 m c) N Re. 3.3x0.10 3338 > 000 Aım türbülanslı μ 103x10