Akışkanlar Mekaniği Deney Raporu

Konusu 'Fizik' forumundadır ve RüzGaR tarafından 19 Ocak 2010 başlatılmıştır.

  1. RüzGaR Super Moderator


    Akışkanlar Mekaniği Deney Raporu
    DENEY CİHAZININ TANIMI:
    Deney cihazı debi ölçümünü sağlayan bir cihazdır. Venturimetre gittikçe daralan ve bunu takiben bir boğaz ve gittikçe genişleyen uzun bir bölümden meydana gelmektedir. Su Hidrolik deney tezgahından cihaza yakınsak venturimetreden girmektedir .Daha sonra kesit alanı ani genişleyen bir bölümden geçtikten sonra akımın genişlemesi için uzun bir gelişme bölgesinden geçer ve bir orifisten geçerek debinin ölçülmesi yöntemini belirler. Orifis takiben akımın gelişmesi için geçerli uzunluktan sonra bir dik açılı dirsek gelir ve bu dirsekten sonra akışkan rotometreye girer. Rotometre şeffaf bir boru ve bunun içinde akan akışkanın debisine göre aşağı yukarı doğru hareket ederek denge konumunda durabilen bir şamandıradan ibarettir. Bu şamandıranın pozisyonu debinin ölçüsüdür. Rotometreden sonra su kontrol vanasından geçerek hidrolik tezgaha ve ağırlık tankına döner. Daha sonra deney setinin 9 ayrı noktasından basıncı ölçeriz.

    MONTAJ VE DENEYE HAZIRLIK:
    1)İlk olarak rotometrenin üstünde bulunan dirsek sökülerek kontrol valfi açılır,cam rotometredeki nakliyat teli çıkarılır, valf ve dirsek manşonu sıkıştırılır.

    2)Hidrolik tezgahtan su temin hortumu venturimetre girişine bağlanır ve hortumun kelepçesi sıkıştırılır.

    Bir başka hortumu debi ölçer cihazının çıkışındaki kontrol valfi çıkışına bağlanır ve diğer ucu tezgahın üzerine serbest bırakılır ve merkezi giriş deliğine sokulur. Devam etmeden önce hidrolik tezgahın ağırlık debi ölçme sisteminin çalışması elle kontrol edilir.

    3) Manometrelerin üzerindeki hava temizleme vanası kapalı iken cihazın vanası tamamen kapatılır ve daha sonra 1/3 kadar açılır. Hidrolik tezgah açılır ve su debi ölçer cihazına yavaş yavaş verilir(Hidrolik tezgah vanasından).Debi ölçer cihazının tam olarak su ile dolmasına izin verecek şekilde hidrolik tezgahın vanası açılır ve daha sonra hirolik tezgah vanası tamamen açılır. Debi ölçerin vanası tamamen kapatılır. Bisiklet pompasını hava temizleme valfine bağlayarak manometrede belli bir seviyeye gelinceye kadar pompalanır.

    Sonuç ve Hesaplamalar

    1) Çıkan debinin hesabı ;
    Venturimetre A ile B noktaları arasına Bernouille denklemi uygulanır.Bernouille denklemi uygulandığında A ile B noktaları arasındaki mesafe az oldu.ğu için za – zb ihmal edilir

    Pa/  + Va ^2/2*g +Za = Pb/ +Vb^2/2*g +Zb

    Pa/ro*g + Va^2/2*g = Pb/ro*g + Vb^2/2*g

    Süreklilik denkleminden:
    Aa*Va = Ab*Vb ise Vb = Aa/Ab*Va
    Q = Ab*Vb
    Q = Ab*[(2*g/1-(Ab/Aa)^2)*(Pa-Pb)/ro*g]^1/2
    Cihazda: A ve B noktaların boru çapları
    Da=26 mm
    Db=16 mm
    Ab/Aa=0,38 ve Ab=2,01*10^(-4) m2

    1.Ölçümde
    Q=9,62*10-4 * (hA-hB)^(1/2) m3/s
    Suyun özgül kütlesi 1000 kg/m3 alınırsa kütlesel debi
    m= 0,962*(hA-hB)^(1/2) kg/s hA=354 mm hB=340 mm ise (hA-hB)^(1/2) =0,118 ve m=0,962*0,118 ise m=0,114 kg/s bulunur.turkeyarena.com
    Ağırlık Tankıyla bu ölçüm değer ;
    Geçen süre 46,5 s , 2 kg yük konulduğu için su tankına 3 katı kadar yani 6 kg su dolar
    46,5 s’de 6 kg su dolarsa
    1s’de x kg su dolar

    m= x=6/46,5 ise m=0,129 kg/s

    2.Ölçümde :
    m=0,962*(hA-hB)^1/2 kg/s
    hA=349 mm hB=284 mm
    (hA-hB)^1/2=0,255 ve
    m=0,962*0,255 ise m=0,245 kg/s

    Ağırlık tankıyla ölçümde bu değer;
    Geçen süre 47,5 s , 4 kg yük konulduğu için su tankına 3 katı kadar yani 12 kg su dolar

    47,5 s’de 12 kg su dolarsa
    1 s’de x kg su dolar

    m=x= 12/47,5 ise m=0,253 kg/s bulunur

    3.Ölçümde
    m=0962*(hA-hB)^1/2 kg/s
    hA=332 mm hB=182 mm
    (hA-hB)^1/2=0,387
    m=0,962*0,387 ise m=0,372 kg/s bulunur.

    Ağırlık tankıyla ölçümde bu değer
    Geçen süre 32s , 4 kg yük konulduğu için su tankına 3 katı kadar yani 12 kg su dolar

    32s’de 12 kg su dolarsa
    1 s’de x kg su dolar

    m=x=12/32 ise m=0,375 kg/s bulunur.
    Orifis;
    E ve F manometre ölçüm noktaları arasına Bernouilli denklemi uygulanır.Fakat zA-zB ihmal edilmez

    zE-zF yük kaybı manometrelerdeki yükseklikler arasındakifark cinsinden yazıldığında

    vF2/2*g – vE2/2*g=k2*(PE/ro*g – PF/ro*g)
    k=0,6 Q=AF*VF
    Q=k*AF(2*g/1-(AF/AE)2*(PE-PF)/ro*g)^1/2
    Orifis için DE=51 mm
    DF=20 mm

    Q=1,89*10^(-4)*(2*9,81)^(1/2)/(1-0,155)*(hE-hF)^(1/2)
    Q=9,1*10^(-4)*(hE-hF)^(1/2) kg/s

    1.Ölçümde;
    hE=352 mm hF=338 mm
    (hE-hF)^1/2=0,118
    m=0,91*0,118=0,107
    Ağırlık tankıyla yapılan ölçümde m=0,129 kg/s bulunur

    2.Ölçümde;
    m=0,91*(hE-hF)^(1/2)
    hE=340 mm hF=274 mm
    (hE-hF)^(1/2)=0,257
    m=0,91*0,257=0,234 kg/s

    Ağırlık tankıyla ölçümde m=0,253 kg/s bulunur.

    3.Ölçümde;

    m=0,91*(hE-hF)^(1/2)
    hE=320 mm hF=160 mm
    (hE-hF)^(1/2)=0,4
    m=0,91*0,4=0,364

    Ağırlık tankıyla ölçümde m=0,375 kg bulunur.

    Yük Kaybının Hesapları:
    Venturimetre ; A ve C basınç ölçer noktaları arasına
    PA/ro*g-PC/ro*g=hA-hC
    Bu giriş kinetik enerji yüküne (VA2/2*g) bölünerek boyutsuz duruma getirilir.
    VB2=2*g/1-(AB/AA)2*(PA/ro*g-PB/ro*g)
    VA2=VB2*(AB/AA)2 (turkeyarena.com)
    VA2/2*g=(AB/AA)2*[1/1-(AB/AA)2*(PA/ro*g-PB/ro*g)]
    AB/AA=0,38 Buradan giriş kinetik yükü
    VA2/2*g=0,144*1,16*(PA/ro*g-PB/ro*g)=0,167*(hA-hB)

    1.Ölçümde:
    hA =354 mm hB=340 mm hC=349 mm
    hA-hC=5 mm
    VA2/2*g=0,167*(hA-hB)iseVA2/2*g=0,167*14=2,338mm
    Yük kaybı=2,139 Giriş kinetik enerji yükü

    2.Ölçümde:
    hA =349 mm hB=284 mm hC=333 mm
    hA-hC=16 mm
    VA2/2*g=0,167*(hA-hB)iseVA2/2*g=0,167*65=10,855mm
    Yük kaybı=1,474 Giriş kinetik enerji yükü

    3.Ölçümde:
    hA=332 mm hB=182 mm hC=305 mm
    hA- hC=27 mm
    VA2/2*g=0,167*(hA-hB)iseVA2/2*g=0,167*150=25,05mm
    Yük kaybı= 1,079 Giriş kinetik enerji yükü

    ORİFİS;
    HEF=0,83*(hE-hF) mm

    1.Ölçümde
    hE=352 mm hF=338 mm
    hEF=0,83*(352-338)
    hEF=11,62 mm
    Orifis giriş kinetik yükün yüksekliği venturimetrenin yaklaşık 1/16’sı kadar 1.ölçümde venturimetrede VA2/2*g=2,338mm
    1/16’sı=2,338/16=0,146 mm
    hEF=11,62/0,146=79,59 giriş kinetik yükü

    2.Ölçümde
    hE=340 mm hF=274 mm
    hEF=0,83*(340-274)
    hEF=54,78 mm
    Orifis giriş kinetik yükün yüksekliği venturimetrenin yaklaşık 1/16’sı kadar 2.ölçümde venturimetrede VA2/2*g =10,855mm
    1/16’sı=10,855/16=0,678 mm
    hEF=54,78/0,678=80,796 giriş kinetik yükü

    3.Ölçümde
    hE=320 mm hF=160 mm
    hEF=0,83*(320-160)
    hEF=132,8 mm
    Orifis giriş kinetik yükün yüksekliği venturimetrenin yaklaşık 1/16’sı kadar 3.ölçümde venturimetrede VA2/2*g =25,05mm
    1/16’sı=25,05/16=1,566 mm

    hEF=132,8/1,566=84,802 giriş kinetik yükü
     



Sayfayı Paylaş