• Document: AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ
  • Size: 778.33 KB
  • Uploaded: 2019-04-15 17:53:09
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

AKM 205 – BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut 1. Yoğunluğu 850 kg/m3 ve kinematik viskozitesi 0.00062 m2/s olan yağ, çapı 5 mm ve uzunluğu 40 m olan yatay boru ile atmosfere açık bir depolama tankından boşaltılmaktadır. Sıvı seviyesinin boru merkezinden yüksekliği 3 m’dir. Yerel kayıpları göz ardı ederek borudaki yağın debisini hesaplayınız. Çözüm: Dinamik viskozite, Tank tabanındaki basınç, Giriş ve çıkıştaki kayıpları ihmal ederek, boru içerisindeki basınç düşüşü, Laminar akım için yatay bir boru içerisindeki akım hızı Ortalama hız ve Reynolds sayısı, 2. Sıcaklığı 15˚C (ρ=999.1 kg/m3 ve μ=1.138x10-3 kg/ms) olan su, uzunluğu 30 m, çapı 4 cm olan paslanmaz çelikten yapılmış bir boruda 8 L/s’lik debiyle daimi olarak akmaktadır. (a) Basınç düşüşünü (b) yük kaybını ve (c) bu basınç kaybını karşılamak için gereken pompa gücünü bulunuz. Çözüm: Paslanmaz çeliğin pürüzlülüğü 0.002 mm ‘dir. Öncelikle ortalama hız ve Reynolds sayısını hesaplayalım: Reynolds sayısı 4000’den büyük olduğu için akış türbülanslıdır. Borunun bağıl pürüzlülüğü: Sürtünme katsayısı Moody tablosundan tespit edilebilir fakat okuma hatalarını önlemek için Colebrook denklemini kullanalım: Buradan iterasyon ile f = 0.01573 olarak bulunur. 3. Ticari çelikten yapılmış dikdörtgen en-kesitli ( 15 cm x 20 cm ) bir kanalın uzunluğu 7 m olan bölümünde 1 atm basınçta 35˚C sıcaklıkta ve ortalama hızı 7 m/s olan hava akmaktadır. Giriş etkilerini göz ardı ederek kanalın bu bölümündeki basınç kaybını karşılamak için gereken fan gücünü hesaplayınız. Çözüm: Havanın 1 atm basınç ve 35˚C sıcaklıktaki yoğunluğu 1.145 kg/m3 ve viskozitesi 1.895x10-5 kg/ms’dir. Ticari çeliğin pürüzlülük katsayısı =0.000045 m. Hidrolik çap, hacimsel debi ve Reynolds sayısı, Reynolds sayısı 4000’den büyük olduğu için akım türbülanslıdır. Bağıl pürüzlülük, Buradan iterasyonla f = 0.02034 olarak bulunur. 4. Yoğunluğu ρ=894 kg/m3 viskozitesi μ= 2.33 kg/ms olan bir yağ, çapı 1.5 cm olan borudan 88 kPa basınçtaki atmosfere boşalmaktadır. Çıkıştan 15 m önce mutlak basınç 135 kPa olarak ölçülmüştür. Eğer boru (a) yatay ise, (b) yataydan yukarı doğru 8˚ eğimli ise, (c) yataydan aşağı doğru 8˚ eğimli ise borudaki yağ debisini hesaplayınız. Çözüm: Boru içerisindeki basınç düşmesi ve en-kesit alanı: (a) Hacimsel debi, Θ yatay ile yapılan açıdır. (b) (c) En büyük hacimsel debi beklendiği gibi aşağı doğru açıdagerçekleşiyor. Bu durumda ortalama hız ve Reynolds sayısı, 5. Havalı ısıtma sisteminde, ısıtılan hava 40˚C’de ve 150 kPa mutlak basınçta olup ticari çelikten yapılmış 0.2 m x 0.3 m en-kesitli dikdörtgen kanaldan 0.5 m3/s’lik debi ile dağılmaktadır. Kanalın 40 m uzunluğundaki bölümünde oluşan basınç düşüşünü ve yük kaybını hesaplayınız. Çözüm: Havanın 40˚C sıcaklıktaki viskozitesi 1.918x10-5 kg/ms’dir ve basınçtan bağımsızdır. Ticari çeliğin pürüzlülük katsayısı =0.000045 m, yoğunluğu ise, Hidrolik çap, hacimsel debi ve Reynolds sayısı, Reynolds sayısı 4000’den büyük olduğu için akım türbülanslıdır. Bağıl pürüzlülük katsayısı, Buradan f = 0.01833 olarak bulunur. Basınç düşüşü ve yük kaybı, 6. 1 atm ve 15.6 ˚C’de olan hava 30.48 cm x 30.48 cm ölçülerinde kare en-kesitli ticari çelikten yapılmış kanaldan 0.566 m3/s’lik debi ile akmaktadır. Kanalda 1 metre başına düşen basınç düşüşünü ve yük kaybını hesaplayınız. Çözüm: Verilen sıcaklık ve basınçta havanın yoğunluğu 0.813 kg/m3 kinematik viskozitesi 1.475 x10-5 m2/s’dir. Hidrolik çap, hacimsel debi ve Reynolds sayısı, =0.3048m 6.092 m/s 1.259x105 Buradan f = 0.0180. Basınç düşmesi ve yük kaybı, 0.271 Pa 0.034 m 7. Yatay bir boru D1 = 8 cm’den D2 = 16 cm’ye ani olarak genişlemektedir. Küçük borudaki su hızı 10 m/s’dir ve akış türbülanslı olup basınç P1 = 300 kPa’dır.Girişte ve çıkışta kinetik enerji düzeltme faktörünü 1.06 alarak aşağı akım basıncı P2’yi hesaplayınız. Eğer Bernouilli denklemi kullanılmış olsaydı yapılan hata ne olurdu? Çözüm: Suyun aşağı akım hızı: Ani genişlemeden dolay

Recently converted files (publicly available):