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

Benzer belgeler
AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

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

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

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

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

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

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

Akışkanların Dinamiği

NÖ-A NÖ-B. Adı- Soyadı: Fakülte No:

Akışkanların Dinamiği

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

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

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

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

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

4.Sıkıştırılamayan Akışkanlarda Sürtünme Kayıpları

Borularda Akış. Hesaplamalarda ortalama hız kullanılır.

POMPALAR 1. BORULARDA AKIŞ

BORULARDA BASINÇ KAYBI VE SÜRTÜNME DENEYİ

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

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

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

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

ADIYAMAN ÜNİVERSİTESİ

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

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

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

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

GÜZ DÖNEMİ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ ÇÖZÜMLÜ SORULARI Bölüm 5 Prof. Dr. Tahsin Engin

Su Debisi ve Boru Çapı Hesabı

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

HİDROLİK. Yrd. Doç. Dr. Fatih TOSUNOĞLU

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

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

AKIġKANLAR MEKANĠĞĠ LABORATUARI 1

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI I BASINÇ KAYIPLARI DENEYİ

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

GÜZ YARIYILI CEV3301 SU TEMİNİ DERSİ TERFİ MERKEZİ UYGULAMA NOTU

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

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

Makina Mühendisliği Bölümü Makine Laboratuarı

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

HAVALANDIRMA DAĞITICI VE TOPLAYICI KANALLARIN HESAPLANMASI

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

ÇEV314 Yağmursuyu ve Kanalizasyon. KanalizasyonŞebekelerinde Hidrolik Hesaplar

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

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ

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

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

900*9.81*0.025* Watt 0.70

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

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

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

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

2. SUYUN BORULARDAKİ AKIŞI

Bölüm 5: Sonlu Kontrol Hacmi Analizi

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

BORU BASINÇ KAYIPLARI DENEYİ

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

AKIŞ ÖLÇÜMLERİ. Kütlenin korunumu prensibine göre içerisinde üretim olmayan bir sistem için;

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

DEÜ Makina Mühendisliği Bölümü MAK 4097

DEBİ ÖLÇÜM DENEYİ. Bu deneyin amacı dört farklı yöntem ile sıkıştırılamaz bir akışkanın (suyun) debisini ölçmektir. Bu yöntemler

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

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

DEN 322. Pompa Sistemleri Hesapları

YEREL KAYIPLAR. Borudaki yerel fiziki şekil değişimleri akımın yapısını mansaba doğru uzunca bir mesafe etkileyebilir.

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

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.

MANOMETRELER 3.1 PİEZOMETRE

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

SIVI AKIŞKANLAR SIVI AKIÞKANLAR

AKIġKAN BORUSU ve VANTĠLATÖR DENEYĠ

MAKİNA BİLGİSİ / 2. KISIM ÖRNEK PROBLEMLER

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

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

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SANTRĠFÜJ POMPA DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

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

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

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Deneye Gelmeden Önce;

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

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

7. BÖLÜMLE İLGİLİ ÖRNEK SORULAR

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

formülü verilmektedir. Bu formüldeki sembollerin anlamları şöyledir: için aşağıdaki değerler verilmektedir.

< 2100 Laminer Akım > 4000 Türbülent Akım Arası : Kararsız durum (dönüşüm)

3. AKIŞKANLARDA FAZ DEĞİŞİKLİĞİ OLMADAN ISI TRANSFERİ

ĠKLĠMLENDĠRME DENEYĠ

UYGULAMA 5 DAİRESEL ARAKESİTLİ BORULARDA AKIŞ

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

Isıtma tesisatında yıllık yakıt miktarı hesaplanarak, yakıt deposu tesisin en az 20 günlük yakıt gereksinimini karşılayacak büyüklükte olmalıdır.

İdeal Akışkanların 2 ve 3 Boyutlu Akımları

TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

Transkript:

05-06 GÜZ ÖNEMİ KIŞKNR MEKNİĞİ ÇÖZÜMÜ SORURI Bölüm 8 (Borularda kış) Pro. r. Tasin Engin 8-4 airesel bir borudaki tam gelişmiş laminar akışta R/ deki (çeper yüzeyi ile eksen çizgisi arasındaki mesae) ız 6 m/s olarak ölçülmüştür. Boru merkezindeki ızı esaplayınız. ÇÖZÜM airesel kesitte tam gelişmiş laminar akış için r = R/ deki ız ölçülecektir. yrıca boru merkezindeki (r = 0) ız bulunacaktır. Kabuller kış daimi laminer ve tam gelişmiştir. naliz Tam gelişmiş laminar akış için ız proile aşağıdaki denklem ile iade edilir; ( ) max r u r u R Buradaki umax boru merkezinde r = 0 oluşan maksimum ızı iade eder. r =R/ de ise ız; u( R / ) u max ( R / ) R u max u 4 4 şeklinde bulunur. İadeler yerine koularak umax yalnız bırakılırsa, 4u R / 4 6 m/s umax 8.00 m/s max u(r) = u max(-r /R ) R r Bulunan ız boru merkezindeki ızdır. İrdeleme Buradaki ız proiline ait onksiyon sadece tam gelişmiş laminar akışlar için geçerlidir. Türbülanslı akışta ise sonuç çok daa arklı olacaktır. 8-59 Bir su deposunun serbest yüzeyinden H kadar aşağıda, yan duvardaki çaplı dairesel delikten akan suyu ele alınız. Keskin kenarlı girişi olan gerçek bir delikteki KK debi, sürtünmesiz akış ve dolayısıyla delikteki kayıp imal edilerek esaplanan debiden önemli oranda daa az olacaktır. Kinetik enerji düzeltme aktörünün etkisini göz ardı ederek, sürtünmesiz akış bağıntılarında kullanmak üzere, keskin kenarlı deliğin eşdeğer çapı için bir bağıntı elde ediniz. ÇÖZÜM Su, çapı olan ve boru kenarı ile su serbest yüzeyi arasındaki mesaesi olan bir borudan taliye edilmektedir. Keskin kenarlı delik için sürtünmesiz akış şartlarına eşdeğer olan bir çap elde edilecektir. Kabuller kış daimi ve sıkıştırılamazdır. Tank atmospere açıktır dolayısıyla sıvı serbest yüzeyindeki basınç atmoser basıncıdır. Kinetik enerji düzeltme aktörü imal edilmiştir = alınabilir.

naliz Keskin kenarlı giriş için kayıp katsayısı K = 0.5 ve sürtünmesiz giriş için K = 0 olmalıdır. numaralı noktayı suyun serbest yüzeyi ve numaralı noktayı boru çıkışı olarak alalım. boru çıkışı aynı zamanda yükseklik reerans noktası olarak kabul edilsin (z = 0). Hem boru çıkışı em serbest yüzeyin atmospere açık olduğuna dikkat edilirse (yani P = P = Patm) ve sıvı serbest yüzeyinde ızın sıır olduğu ( = 0) dikkate alınırsa control acmi için enerji denklemi (basma yüksekliği cinsinden) aşağıdaki ale indirgenebilir. P z g g pump,u P z g g turbin e, e H g Buradaki yerel kayıplar as çözülürse ( = ); K şeklinde iade edilir yerine konularak iade g H K gh ( K ) g g gh K gh K Böylece debi iadesi aşağıdaki şekilde elde edilir; gh c () 4 K K = 0 (sürtünmesiz akış) olduğunda ız iadesinin Toricelli denklemine,sürtünmesiz gh indirgendiğine dikkat ediniz. e çapındaki (eşdeğer çaptaki) bir delik için acimsel debi iadesi; esdeger c,esdeger,sürtünmesiz gh () 4 enklem () ve denklem () eşitlenirse eşdeğer çap için istenen bağıntı; equiv 4 gh 4 gh K olarak elde edilir. Eşdeğer çap çekilirse; esdeger = ( + K ) /4 = = 0. 904 ( + 0.5) /4 Su H eşdeğer < İrdeleme ikkat edilirse keskin kenarlı bir çıkışın oluşturduğu kayıplar boru çapını %0 azaltmak ile eş değerdir. Hacimsel debi ise boru çapının karesi oranında azaldığı için ( 0.904) 0. iadesine göre sürtünmesiz girişe göre %8 azalmaktadır. equiv 8

8-6 Yatay bir boru = 8 cm den = 6 cm ye ani olarak genişlemektedir. Küçük borudaki su ızı 0 m/s dir ve akış türbülanslı olup basınç P = 00 kpa dır. Girişte ve çıkışta kinetik enerji düzeltme aktörünü.06 alarak aşağıakım basıncı P yi esaplayınız. Eğer Bernoulli denklemi kullanılmış olsaydı yapılan ata ne olurdu? ÇÖZÜM Bir yatay boru ani olarak genişlemektedir. Küçük çaplı borudaki akış ızı ve basınç verilmiştir. Genişlemeden sonraki basınç ve Bernoulli denklemindeki ata esaplanacaktır. Kabuller kış daimi yatay ve sıkıştırılamazdır Giriş ve çıkışta akış tam gelişmiştir ve türbülans enerji düzetme aktörü = =.06 olarak verilmiştir. Özellikler naliz Su yoğunluğu = 000 kg/m olarak alınacaktır. = sabit (sıkışıtırılamaz akış) olduğuna göre akış ızı; m / 4 / 4 (0.08m) (0.6m) m (0m/s).5 m/s ni genişlemeye ait kayıp katsayısı aşağıdaki şekilde esaplanır; K küçük büyük 0.08 0.6 0.565 K (0 m/s) (0.565).87 m g (9.8 m/s ) olduğu ve içbir türbin yeva pompa işinin olmadığı dikkate alınırsa, genişleme kısmındaki enerji denklemi aşağıdaki şekilde iade edilir. Su 8 cm 6 cm 00 kpa P P P z pompa, z türbin,ç P g g g P çözülüp yerine konulursa, g g 0 m/s g g g P P (00 kpa) (000kg/m kpa g.06(0m/s) ).06(.5 m/s) (9.8m/s kn )(.87 m) 000kg m/s kpa kn/m

Böylece basınç kaybına ragmen static basıncın 00 kpa dan kpa ya yükseldiği görülmektedir. Bu durum ızın azalması dolayısıyla var olan dinamik basıncın da statik basınca dönüşmesinden kaynaklanmaktadır. Kayıplar dikkate alınmadığında, çıkış basıncı Bernoulli denklemine göre; P P P z g g P z g g olur. İadeler yerine konulursa, P P g g (0m/s) 00kPa) (000kg/m ) P g g (.5 m/s) kn kpa 000kg m/s kn/m ( Böylece Bernoulli denklemine göre gerçekten sapma atası; Hata = P, Bernoulli P = 47 = 5.0 kpa 47 kpa olur. ikkat edilirse Bernuolli eşitliği bu problem için (47 ) / = 0.078 veya %7.8 lik bir ataya saiptir. İrdeleme Genel olarak bilinene göre akışın gerçekleşmesi içini basıncın akış yönünde azalması gerekmektedir ve akışın çıkış yönüne doğru ve ani genişlemeden sonra kayıplara ragmen basıncının artması ilginç bir durum gibi gözükebilir. Bunun sebebi aslında toplam basma yüksekliğinin Bernoulli iadesindeki üç bileşenin tamamıyla iade edilmesinden kaynaklanmaktadır. Bunlar sırasıyla statik basınç, dinamik basınç ve yükseklikten kaynaklanan basınçtır[ P/g + ½ /g+ z] ve bu basınçların toplamı akışkanın areketini sağlamaktadır. Buradaki ani genişleme durumunda yüksek ıza ait dinamik basınç ani genişlemeden sonra statik basınca dönüşmüş ve bu basıncın (enerjinin) bir kısmı geri dönülemez, tersinmez kayıplara dönüşerek sistemden ayrılmıştır. 8-75 Sıcaklığı 5C olan su, büyük bir depodan seri bağlı yatay iki boru kullanılarak boşaltılmaktadır. Birinci borunun uzunluğu 0 m ve çapı 0 cm, ikinci borunun uzunluğu 5 m ve çapı 4 cm dir. epodaki su seviyesi, borunun giriş ekseninden 8 m yüksektedir. Boru girişi keskin kenarlıdır ve iki boru arasında ani daralma vardır. Kinektik enerji düzeltme aktörünün etkisini imal ederek depodan boşalan suyun debisini esaplayınız. ÇÖZÜM Su seri bağlı iki adet boru yardımıyla büyük bir depodan taliye edilmektedir. Suyun depodan boşalma debisi esaplanacaktır. Kabuller kış daimi ve sıkıştırılamazdır Borular yataydır. Giriş etkileri imal edilmiştir ve akış boru içerisinde tam gelişmiştir. 4 kış türbülanslıdır, dolayısıyla tablodaki kayıp katsayıları kullanılabilir. 5 Borularda içbri ara eleman yoktur (vana, bağlantı vs. gibi). 6 Boru bölgesinde pompa veya türbin gibi iş üreten veya iş çeken erangi bir makina yoktur. 7 epo atmosere açıktır, dolayısıyla su serbest yüzeyinde basınç atmoser basıncına eşittir. 8 epodaki su seviyesi sabit kalmaktadır. 9 Kinetik enerji düzeltme aktörü imal edilmiştir, = alınacaktır. Özellikler Suyun 5C de yoğunluğu ve dinamik viskozitesi sırasıyla; = 999. kg/m ve =.80 - kg/ms dir. Keskin kenarlı giriş için kayıp katsayısı K = 0.5, ani daralma için

ise tabloya göre d / = 4 /0 = 0.6 dan 0.46 olarak okunur. Borular plastik malzemeden olduğu için = 0 dır. naliz eponun su serbest yüzeyini noktası ve borunun çıkış noktasını (bu durumda reerens yükseklik z = 0 kabul edilecektir) noktası kabul edelim. ikkat edilirse iki noktada da akışkan atmospere açıktır (yani P = P = Patm) ve depodaki su seviyesi sabittir ( = 0), ayrıca kontrol acmi içerisinde erangi bir pompa veya türbin işi gerçekleşmemektedir. olayısıyla iki nokta arasındaki enerji denklemi aşağıdaki şekilde iade edilebilir; P z g g pump,u P z g g turbine, e z g = dir. İadeler yerine konulursa; 8 m (9.8m/s ) () olur. aşağıdaki şekilde esaplanırsa;, total,major,minor K g Su deposu 8 m 0 m 5 m ikkat edilirse iki borunun çapları arklıdır dolayısıyla akış ızları arklıdır. İlk boruyu ve ikinci boruyu olarak isimlendirirsek ve kütlenin korunumundan yola çıkarak ilk borudaki ızı cinsinden yazarsak; () m (4 cm) m (0cm) 0. 6 Kayıplar ise aşağıdaki şekilde iade edilir; K K,entrance,contraction g g veya 0m 5m 0.5 0.46 () 0.0m (9.8m/s ) 0.04m (9.8m/s ) Hacimsel debi, Reynolds sayısı ve sürtünme aktörü aşağıdaki iadelerden elde edilir; ( / 4) [ (0.04m) / 4] (4) Re Re (999. kg/m ) (0.0 m).80 kg/m s (5) Re Re (999. kg/m ) (0.04 m).80 kg/m s (6)

/.0 log.7.5 Re.5.0 log 0 Re (7) /.0 log.7.5 Re.5.0 log 0 Re (8) Yukarıdaki 8 denklemde 8 bilinmeyen vardır. 8 Bilinmeyen 8 denklem ile çözülebilir; 0.00595 m /s, = 0.757 m/s, = 4.7 m/s, = + = 0. + 6.7 = 6.86 m, Re = 66,500, Re = 66,00, = 0.096, = 0.06 Re > 4000 olduğu için türbülanslı akış kabulü geçerlidir. İrdeleme ynı soru çıkış ızından yola çıkarak da çözülebilir akat bu şekildeki çözüm oldukça uzundur. EES gibi çözüm programları bu tip sorularda oldukça değerlidir. 8-8 Uzunlukları ve malzemeleri aynı olan iki boru birbirlerine paralel bağlıdır. borusunun çapı B borusunun çapının iki katıdır. Her iki durumda da sürtünme aktörünün aynı olduğunu kabul ederek ve yerel kayıpları göz ardı ederek er iki borudaki debinin oranını esaplayınız. ÇÖZÜM İki boru malzeme ve uzunluk olarak özdeştir ve paralel olarak bağlanmıştır. Boru çaplarından birisi diğerinin iki katıdır. Borulardaki acimsel debi esaplanacaktır. Kabuller kış daimi ve sıkıştırılamazdır. Sürtünme aktörü er iki boru için de aynıdır. Yerel kayıplar imal edilmiştir. naliz İki boru parallel bağlandığı zaman er bir borudaki kayıp eşit olmak zorundadır. Tüm yerel kayıplar imal edildiğinde uzunluğunda ve yarıçapındaki borudaki tam gelişmiş akış için; 8 8 4 5 g g c g / 4 g g Hacimsel debi yalnız bırakılırsa; 8 g.5.5 (k = oran sabiti) k Boru uzunluğu, sürtünme aktörü ve kayıplar sabit olduğunda, ki bu parallel bağlantındaki durumdur, debi çapın.5 inci kuvveti oranında artmaktadır. Bu durmda çap iki katına çıkarıldığında acimsel debi.5 = 5.66 oranında artmaktadır. Çünkü; Eğer ise.5 k.5.5.5 k k( ) k 5. 66 B.5 B.5 olmaktadır.

olayısıyla iki boru arasındaki acimsel debilerin oranı 5.66 dır. İrdeleme değildir. ebi ile çap arasındaki ilişki lineer değildir. Hatta ikinci dereceden bir ilişki 8-87 Büyük binalarda su tankındaki sıcak su bir kapalı devrede dolaştırılır ve böylece bir kişi sıcak su gelmeden önce uzun borulardaki bütün suyun akmasını beklemeye mecbur kalmaz. olaşım devresinde 40 m uzunluğunda. cm çapında dökme demirden boru ve altı tane 90 derece dişli pürüzsüz dönüş ve iki tane tam açık sürgülü vana vardır. evredeki ortalama akış ızı.5 m/s olduğuna göre sirkülasyon pompası için gereken gücü esaplayınız. Ortalama su sıcaklığını 60C ve pompa verimini yüzde 70 alınız. ÇÖZÜM Bir su tankındaki sıcak su, dökme demir bir boru tesisatında belirli bir ortalama ızda dolaştırılmaktadır. Suyu devir-daim etmek için gereken gücü esaplayınız. Kabuller kış daimi ve sıkıştırılamazdır. kış tam gelişmiştir kış türbülanslıdır dolayısıyla tablolardaki kayıp katsayıları kullanılabilir (Türbülanslı akış olduğu daa sonra doğrulancaktır). 4 ana ve dirsekler dışındaki yerel kayıplar imal edilecektir. Özellikler Suyun 60C deki yoğunluğu ve dinamik viskozitesi sırasıyla = 98. kg/m, = 0.4670 - kg/ms. ökme demirin yüzey pürüzlülüğü 0.0006 m dir. Kayıp katsayısı 90 dirsek için K = 0.9 dur. Tam açık vana için ise K = 0. dir. naliz Su devir-daim olduğu için tüm resirkülasyon sistemi bir kontrol acmi olarak ele alınabilir ve ve noktaları aynı nokta seçilebilir.böylece basınç yükseklik ve ız iadeleri özdeş olacak ve enerji denklemi; P z g g pompa, P z g g turbin,ç pump,u olur., boru,yerel K g çünkü boru çapı tüm system için sabittir. Böylece pompa gücü sadece kayıpları telai etmelidir. Hacimsel debi ve Reynolds sayıları; c ( / 4) (.5 m/s)[ (0.0m) / 4].80 (98. kg/m )(.5 m/s)(0.0m) Re 6,00 0.4670 kg/m s 4 m /s. cm 40 m Sıcak su deposu Re 4000 den büyüktür. olayısıyla akış türbülanslıdır. Borunun bağıl pürüzlülüğü; 0.0006m / 0.07 0.0 m

bulunur. Sürtünme aktörü Moody diyagramından da elde edilebilir. Fakat okuma atalarından kaçınmak adına aşağıdaki Colebrook denklemi kullanılmıştır. /.5 0.07.5.0 log.0 log.7 Re.7 600 enklem netice olarak = 0.05075 verir. Böylece toplam kayıp, basınç düşüşü ve gerekli olan pompa gücü; K g (0.05075) 40m 0.0m (.5 m/s) 6 0.9 0. 55.8 m (9.8m/s ) P P g kn kpa ( 98. kg/m )(9.8m/s )(55.8 m) 000kg m/s kn/m 58 kpa W elect W pump,u pump-motor P pump-motor (.80-4 m /s)(58kpa) kw 0.70 kpa m 0.7 kw /s olur. Böylece, devir-daim pompası için gerekli olan gücün 7 W olduğu ortaya çıkar. İrdeleme Resirkülasyon pompası için gereken pompalama gücünün yerel kayıplar dikkate alınmadığında 0.0 kw olduğu görülmektedir. Böylece, bu durum için yerel kayıpların imal edilmesi mantıklı olabilir.