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

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

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

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

Akışkanların Dinamiği

Akışkanların Dinamiği

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

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

İnşaat Mühendisliği Bölümü UYGULAMA 1- BOYUT ANALİZİ

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

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

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

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

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

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

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

Bölüm 7: Boyut Analizi ve Modelleme

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

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

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

2. SUYUN BORULARDAKİ AKIŞI

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

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

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

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

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

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

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I BERNOLLİ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

1.1. Giriş GİRİŞ ve TEMEL KAVRAMLAR

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

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

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

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

Birinci Mertebeden Adi Diferansiyel Denklemler

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

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

DÜZENLİ AKIMLARDA ENERJİ DENKLEMİ VE UYGULAMALARI

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

4.Sıkıştırılamayan Akışkanlarda Sürtünme Kayıpları

BORULARDA BASINÇ KAYBI VE SÜRTÜNME DENEYİ

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

KATILARIN BORULARLA HİDROLİK TAŞINIMINDA SÜRTÜNMENİN KORELASYONU

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

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

Makina Mühendisliği Bölümü Makine Laboratuarı

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

Viskozite, Boyutsuz Reynolds Sayısı, Laminer ve Türbülanslı akımlar

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

NÖ-A NÖ-B. Adı- Soyadı: Fakülte No:

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

AKM 202. Akõşkanlar Mekaniği. Ders Notları. 7.Bölüm. Boyut Analizi ve Benzerlik. Gemi İnşaatõ ve Deniz Bilimleri Fakültesi.

Akışkan Kinematiği 1

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

KAYMALI YATAKLAR I: Eksenel Yataklar

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

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

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

Uluslararası Yavuz Tüneli

İnşaat Mühendisliği Bölümü Uygulama VIII ÇÖZÜMLER

LİNEER DALGA TEORİSİ. Page 1

AÇIK KANAL AKIMI. Hopa Yukarı Sundura Deresi-ARTVİN

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

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II

GÜÇ-TORK. KW-KVA İlişkisi POMPA MOTOR GÜCÜ

BOYUTSUZ SAYILAR VE FİZİKSEL ANLAMLARI

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

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ISI TRANSFERİ LABORATUARI

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

DEN 322. Pompa Sistemleri Hesapları

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

Maddelerin Fiziksel Özellikleri

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

VANTİLATÖR DENEYİ. Pitot tüpü ile hız ve debi ölçümü; Vantilatör karakteristiklerinin devir sayısına göre değişimlerinin belirlenmesi

İdeal Akışkanların 2 ve 3 Boyutlu Akımları

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

Deneye Gelmeden Önce;

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

MAK 308 MAKİNA DİNAMİĞİ Bahar Dr. Nurdan Bilgin

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

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

HİDROLİK-PNÖMATİK. Prof. Dr. İrfan AY. Makina. Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Balıkesir

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

Sistem nedir? Başlıca Fiziksel Sistemler: Bir matematiksel teori;

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

ÇEV314 Yağmursuyu ve Kanalizasyon. KanalizasyonŞebekelerinde Hidrolik Hesaplar

ZEMİNLERİN GEÇİRİMLİLİĞİ YRD. DOÇ. DR. TAYLAN SANÇAR

KBM0308 Kimya Mühendisliği Laboratuvarı I HAVA AKIŞ DENEYİ. Bursa Teknik Üniversitesi DBMMF Kimya Mühendisliği Bölümü 1

Enerji var veya yok edilemez sadece biçim değiştirebilir (1.yasa)

Akışkanlar Mekaniği. Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği.

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

elde edilir. Akışkan dinamiğinde değişik akım tipleri vardır. Bunlar aşağıdaki gibi tanımlanabilir (Ayyıldız 1983).

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

TRANFER FONKSİYONLARI SİSTEMLERİN MATEMATİKSEL MODELİ BASİT SİSTEM ELEMANLARI

Transkript:

Boyut analizi, göz önüne alınan bir fiziksel olayı etkileyen deneysel değişkenlerin sayısını ve karmaşıklığını azaltmak için kullanılan bir yöntemdir. kışkanlar mekaniğinin gelişimi ağırlıklı bir şekilde deney sonuçlarına bağlıdır. Çünkü çok az gerçek akış yalnızca analitik metotlar kullanılarak tamamen çözülebilir. Boyut analizi ve hidrolik benzeşim uygulaması mühendislikte, deneyleri ayarlama, sadeleştirme ve bunların sonuçlarını analiz etme olanağını sağlamaktır. Boyut analizi uygulamaları aşağıdaki konuları kapsamaktadır: 1) Bir birim sistemini diğerine dönüştürmek 2) Formüllerin çıkarılması 5. Boyut nalizi 3) Bir deneysel tasarımda değişken sayısının azaltılması 4) Model tasarım prensiplerini belirlemek

Birçok boyutlu büyüklük yerine aralarından birkaçını almak suretiyle diğerlerini elde etmek mümkündür. Bunlara temel büyüklükler ve boyutlarına da temel boyutlar denir. Temel boyutlar kuvvet (F), uzunluk (L), zaman (T) yada kütle (M), uzunluk (L), zaman (T) olmaktadır. şağıdaki tabloda hidrolikte kullanılan büyüklüklerin boyutları verilmiştir. Örneğin, Newtoniyen hareket kanununa göre kuvvetin boyutu uzunluk, zaman ve kütle boyutları cinsinden, Herhangi bir cinsinden, F olarak yazılabilir. 5.1. Temel Büyüklükler m a L F M MLT 2 T 2 büyüklüğünün boyutu temel büyüklükler a b c M L T

5.1. Temel Büyüklükler Özgül ağırlık ve dinamik viskozitenin boyutu aşağıdaki şekilde yazılabilir. 2 2 N kg. m / s M. L. T 3 3 3 m m L 2 2 M. L. T 2 2 N. s ( kg. m / s ). s M. L. T. T 2 2 2 m m L 1 1 M. L. T

Fiziksel olayları ifade eden bütün matematik denklemlerde bütün boyutlarının aynı olması, sağlanması gereken bir koşuldur. Buna boyut homojenliği denir. Bu özellik sayesinde denklemler herhangi bir birim sisteminde yazılabilir. Örneğin, Bernoulli denkleminde terimlerin hepsi uzunluk (L) cinsindendir. 2 2 p1 v1 p2 v2 z1 z2 2g 2g Karşılaştığımız herhangi bir ifadede birtakım değişkenlerin herhangi bir birimde alınması şart koşuluyorsa, bu ifade görünüş itibari ile boyutsal homojenlik kuralına uymaz. Buna örnek olarak açık kanal akımları için önerilen Manning formülü verilebilir. 2 1 1 V R 3 J 2 n Burada V hız, R yarıçap olup, n ve J ise boyutsuzdur.

Hidrolikte kullanılan bazı boyutsuz büyüklükler aşağıda verilmiştir: Reynolds Sayısı: talet kuvvetlerin viskoz sürtünme kuvvetlerine oranıdır. Boru hidroliğinde önemli bir yeri vardır. V D V D Re Froude Sayısı : Bir akımda atalet kuvvetlerinin yerçekimi kuvvetlerine oranıdır. Kanal hidroliğinde çok kullanılır. Fr V Lg 1/2 Euler Sayısı: talet kuvvetlerinin basınç kuvvetlerine oranıdır. Basınç gradyanının mevcut olduğu akım problemlerinde karşılaşılır. E V p 2

Weber Sayısı: talet kuvvetlerinin yüzeysel gerilim kuvvetlerine oranıdır. Yüzeysel gerilimin önemli olduğu modellerde kontrol edici bir parametredir. W V L 1/2

5.2. Buckingham Pi Metodu Buckingham π yöntemi, boyutsal olarak homojen olan bir denklemde m adet boyut (M,L,T) tarafından tanımlanan n adet boyutlu değişkenin (n-m) adet boyutsuz π parametresinde gruplandırılabileceğini ifade etmektedir. Matematiksel olarak, şayet herhangi bir 1 değişkeni 2, 3,... n bağımsız değişkenlerine bağlıysa, a1 b 1... m1 1 1 2 m m1 a 2 b2... m2 2 1 2 m m2 an m b nm... mnm nm 1 2 m n m adet değişkeni, kendi aralarında tüm m temel boyutlarını içermeli ve kendileri bir boyutsuz parametre olmamalıdır.

Örnek 5.1: Bir pompanın gücü, sıvının birim hacim ağırlığının, debinin ve terfi yüksekliğinin bir fonksiyonu olduğu bilindiğine göre, gücün ifadesini boyut analizi ile bulunuz.

Örnek 5.2: Bir boru içerindeki akımın basınç gradyanı p p 1 2 borunun çapına, akışkanın hızına, yoğunluğuna ve dinamik viskozitenin fonksiyonu olduğuna göre, Bunckingham pi teoremini kullanarak olayı karakterize eden boyutsuz bağıntıları çıkarınız. p

Örnek 5.3: Pürüzsüz borularda türbülanslı akım halinde birim boy için yük kaybı Δh/l, boru içindeki sıvının hızına, boru çapına, yer çekimi ivmesine, dinamik viskoziteye ve yoğunluğa bağlı olduğuna göre, borularda yük kaybı için genel denklemi çıkarınız.