giriiş
Önceki bölümde, durgun haldeki akışkanların uyguladığı kuvvetler için kesin matematiksel durumların kolayca elde edilebileceği gösterilmişti. Bunun nedeni, hidrostatikte yalnızca basit basınç kuvvetlerinin söz konusu olmasıdır. Hareket halindeki bir akışkan ele alındığında, analiz problemi anında çok daha zor hale gelir. Sadece parçacık hızının büyüklüğü ve yönü değil, aynı zamanda hareket eden akışkan parçacıkları arasında ve sınırlayıcı sınırlarda kayma veya sürtünme gerilimine neden olan viskozitenin karmaşık etkisi de dikkate alınmalıdır. Akışkan gövdesinin farklı elemanları arasında mümkün olan göreceli hareket, akış koşullarına göre basınç ve kayma geriliminin bir noktadan diğerine önemli ölçüde değişmesine neden olur. Akış olgusuyla ilişkili karmaşıklıklar nedeniyle, kesin bir matematiksel analiz yalnızca birkaç ve mühendislik açısından biraz pratik olmayan durumda mümkündür. Bu nedenle, akış problemlerini ya deney yoluyla ya da teorik bir çözüm elde etmek için yeterli olan bazı basitleştirici varsayımlar yaparak çözmek gerekir. İki yaklaşım birbirini dışlamaz, çünkü mekaniğin temel yasaları her zaman geçerlidir ve birçok önemli durumda kısmen teorik yöntemlerin benimsenmesini sağlar. Ayrıca, basitleştirilmiş bir analiz sonucunda gerçek koşullardan ne kadar sapma meydana geldiğini deneysel olarak belirlemek de önemlidir.
En yaygın basitleştirici varsayım, sıvının ideal veya mükemmel olduğu ve böylece karmaşık viskoz etkilerin ortadan kaldırıldığıdır. Bu, Stokes, Rayleigh, Rankine, Kelvin ve Lamb gibi seçkin bilim insanlarının ilgisini çeken uygulamalı matematik dalı olan klasik hidrodinamiğin temelidir. Klasik teoride ciddi içsel sınırlamalar vardır, ancak su nispeten düşük viskoziteye sahip olduğundan, birçok durumda gerçek bir sıvı gibi davranır. Bu nedenle, klasik hidrodinamik, sıvı hareketinin özelliklerinin incelenmesi için son derece değerli bir temel olarak kabul edilebilir. Bu bölüm, sıvı hareketinin temel dinamikleriyle ilgilidir ve inşaat mühendisliği hidroliğinde karşılaşılan daha spesifik sorunları ele alan sonraki bölümlere temel bir giriş niteliğindedir. Sıvı hareketinin üç önemli temel denklemi, yani süreklilik, Bernoulli ve momentum denklemleri türetilir ve önemleri açıklanır. Daha sonra, klasik teorinin sınırlamaları ele alınır ve gerçek bir sıvının davranışı açıklanır. Tüm bölümde sıkıştırılamaz bir sıvı varsayılmıştır.
Akış türleri
Çeşitli akışkan hareket türleri aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:
1. Türbülanslı ve laminer
2.Dönmeli ve dönmesiz
3. Sabit ve istikrarsız
4. Tek tip ve tek tip olmayan.
MVS serisi eksenel akışlı pompalar ve AVS serisi karışık akışlı pompalar (Dikey Eksenel Akışlı ve Karışık Akışlı Dalgıç Atıksu Pompası), yabancı modern teknolojinin benimsenmesiyle başarıyla tasarlanmış modern ürünlerdir. Yeni pompaların kapasitesi eskilerine göre %20 daha büyüktür. Verimlilikleri ise eskilerine göre %3-5 daha yüksektir.
Türbülanslı ve laminer akış.
Bu terimler akışın fiziksel doğasını tanımlar.
Türbülanslı akışta, akışkan parçacıklarının ilerlemesi düzensizdir ve görünüşte rastgele bir konum değişimi söz konusudur. Bireysel parçacıklar, dalgalanan enine hızlara maruz kalır, bu nedenle hareket doğrusal olmaktan ziyade girdaplı ve kıvrımlıdır. Boya belirli bir noktaya enjekte edilirse, akış boyunca hızla yayılır. Örneğin, bir borudaki türbülanslı akış durumunda, bir kesitteki hızın anlık kaydı, Şekil 1(a)'da gösterildiği gibi yaklaşık bir dağılımı ortaya çıkaracaktır. Normal ölçüm cihazları tarafından kaydedilecek olan sabit hız, noktalı çizgiyle gösterilmiştir ve türbülanslı akışın, geçici sabit bir ortalama üzerine bindirilmiş kararsız dalgalanan bir hızla karakterize edildiği açıktır.
Şekil 1(a) Türbülanslı akış
Şekil 1(b) Laminer akış
Laminer akışta tüm akışkan parçacıkları paralel yollar boyunca ilerler ve enine hız bileşeni yoktur. Düzenli ilerleme, her parçacığın kendisinden önceki parçacığın yolunu herhangi bir sapma olmaksızın tam olarak takip etmesi şeklindedir. Bu nedenle ince bir boya filamenti, difüzyon olmadan olduğu gibi kalacaktır. Laminer akışta (Şekil 1b) türbülanslı akışa göre çok daha büyük bir enine hız gradyanı vardır. Örneğin, bir boru için, ortalama hız V ve maksimum hız Vmax oranı türbülanslı akışta 0,5 ve laminer akışta 0,05'tir.
Laminer akış, düşük hızlar ve viskoz, durgun sıvılarla ilişkilidir. Boru hattı ve açık kanal hidroliğinde, hızlar neredeyse her zaman türbülanslı akışı sağlayacak kadar yüksektir, ancak katı bir sınıra yakın bölgelerde ince bir laminer tabaka devam eder. Laminer akışın yasaları tamamen anlaşılmıştır ve basit sınır koşulları için hız dağılımı matematiksel olarak analiz edilebilir. Düzensiz titreşimli yapısı nedeniyle, türbülanslı akış titiz matematiksel işlemlere meydan okumuştur ve pratik problemlerin çözümü için büyük ölçüde ampirik veya yarı ampirik ilişkilere güvenmek gereklidir.
Model No: XBC-VTP
XBC-VTP Serisi dikey uzun şaftlı yangın söndürme pompaları, en son Ulusal Standart GB6245-2006'ya uygun olarak üretilen tek kademeli ve çok kademeli difüzörlü pompalar serisidir. Ayrıca, Amerika Birleşik Devletleri Yangın Koruma Birliği standardına referansla tasarımını geliştirdik. Başlıca petrokimya, doğal gaz, enerji santrali, pamuklu tekstil, iskele, havacılık, depolama, yüksek binalar ve diğer sektörlerde yangın söndürme suyu temini için kullanılır. Ayrıca gemi, deniz tankı, yangın söndürme gemisi ve diğer su temini durumlarında da uygulanabilir.
Dönmeli ve dönmesiz akış.
Akışın dönme hareketi gösterdiği söylenir, eğer her bir akışkan parçacığının kendi kütle merkezi etrafında açısal bir hızı varsa.
Şekil 2a, düz bir sınır boyunca türbülanslı akışla ilişkili tipik bir hız dağılımını göstermektedir. Düzensiz hız dağılımı nedeniyle, başlangıçta iki ekseni birbirine dik olan bir parçacık, küçük bir dönme derecesiyle deformasyona uğrar. Şekil 2a'da, dairesel bir akış gösterilmiştir.
Hızın yarıçapla doğru orantılı olduğu bir yol gösterilmiştir. Parçacığın iki ekseni aynı yönde döndüğü için akış yine dönme hareketidir.
Şekil 2(a) Dönme akışı
Akışın dönmesiz olması için, düz sınıra bitişik hız dağılımının düzgün olması gerekir (Şekil 2b). Dairesel bir yoldaki akış durumunda, dönmesiz akışın yalnızca hızın yarıçapla ters orantılı olması koşuluyla geçerli olacağı gösterilebilir. Şekil 3'e ilk bakışta bu hatalı görünebilir, ancak daha yakından incelendiğinde, iki eksenin zıt yönlerde döndüğü ve bu nedenle eksenlerin ortalama yöneliminin başlangıç durumundan değişmeden kaldığı bir dengeleyici etki oluştuğu ortaya çıkar.
Şekil 2(b) Dönmesiz akış
Tüm akışkanların viskoziteye sahip olması nedeniyle, gerçek bir akışkanın akışı asla tam anlamıyla dönme hareketi içermez ve laminer akış elbette oldukça dönme hareketi içerir. Bu nedenle, dönme hareketi içermeyen akış, birçok türbülanslı akış durumunda dönme özelliklerinin o kadar önemsiz olması nedeniyle ihmal edilebileceği gerçeği olmasaydı, yalnızca akademik ilgi konusu olabilecek varsayımsal bir durumdur. Bu durum elverişlidir çünkü daha önce bahsedilen klasik hidrodinamik matematiksel kavramları kullanılarak dönme hareketi içermeyen akış analiz edilebilir.
Santrifüj Deniz Suyu Varış Pompası
Model No: ASN ASNV
ASN ve ASNV model pompalar, tek kademeli, çift emişli, bölünmüş salyangoz gövdeli santrifüj pompalardır ve su işleri, klima sirkülasyonu, bina, sulama, drenaj pompa istasyonu, elektrik santrali, endüstriyel su temin sistemi, yangın söndürme sistemi, gemi, inşaat vb. yerlerde sıvı taşımacılığında kullanılırlar.
Sürekli ve düzensiz akış.
Akışın kararlı olduğu, herhangi bir noktadaki koşulların zamana göre sabit olması durumunda söylenir. Bu tanımın katı bir yorumu, türbülanslı akışın hiçbir zaman gerçekten kararlı olmadığı sonucuna götürür. Bununla birlikte, mevcut amaç için genel akışkan hareketini kriter olarak ve türbülansla ilişkili düzensiz dalgalanmaları yalnızca ikincil bir etki olarak ele almak uygundur. Kararlı akışın bariz bir örneği, bir boruda veya açık kanalda sabit bir debidir.
Bunun bir sonucu olarak, koşullar zamana göre değiştiğinde akışın kararsız olduğu sonucu çıkar. Kararsız akışa bir örnek, bir boru veya açık kanaldaki değişen debidir; bu genellikle sabit bir debiyi takip eden veya ondan sonra gelen geçici bir olaydır. Diğer bilindik örnekler
Daha periyodik nitelikteki örnekler arasında dalga hareketi ve gelgit akışında büyük su kütlelerinin döngüsel hareketi yer alır.
Hidrolik mühendisliğindeki pratik problemlerin çoğu, kararlı akışla ilgilidir. Bu durum, kararsız akışta zaman değişkeninin analizi önemli ölçüde karmaşıklaştırması nedeniyle olumlu bir gelişmedir. Bu nedenle, bu bölümde kararsız akışın incelenmesi, nispeten basit birkaç durumla sınırlı tutulacaktır. Bununla birlikte, kararsız akışın birçok yaygın örneğinin, göreceli hareket ilkesi sayesinde kararlı duruma indirgenebileceğini akılda tutmak önemlidir.
Dolayısıyla, durgun suda hareket eden bir gemiyi içeren bir problem, geminin sabit, suyun ise hareket halinde olduğu şekilde yeniden formüle edilebilir; akışkan davranışının benzerliği için tek kriter, bağıl hızın aynı olmasıdır. Yine, derin sudaki dalga hareketi şu şekilde basitleştirilebilir:
Gözlemcinin dalgalarla aynı hızda hareket ettiğini varsayarak kararlı duruma ulaşılır.
Dizel motorlu dikey türbinli çok kademeli santrifüjlü sıralı şaftlı su tahliye pompası. Bu tip dikey tahliye pompası, esas olarak korozyona uğramayan, sıcaklığı 60 °C'nin altında olan ve askıda katı madde (lif ve kum hariç) içeriği 150 mg/L'den az olan atık su veya kanalizasyon suyunu pompalamak için kullanılır. VTP tipi dikey tahliye pompası, VTP tipi dikey su pompaları arasında yer alır ve boru yağlaması su ile yapılır. Duman sıcaklığı 60 °C'nin altında olabilir ve belirli miktarda katı tanecik (örneğin hurda demir ve ince kum, kömür vb.) içeren atık su veya kanalizasyon suyunu pompalayabilir.
Düzgün ve düzgün olmayan akış.
Akışın düzgün olduğu, akış yolu boyunca bir noktadan diğerine hız vektörünün büyüklüğünde ve yönünde herhangi bir değişiklik olmadığında söylenir. Bu tanıma uymak için, akış alanı ve hız her kesitte aynı olmalıdır. Düzgün olmayan akış, hız vektörünün konuma göre değiştiği durumlarda meydana gelir; bunun tipik bir örneği, yakınlaşan veya uzaklaşan sınırlar arasındaki akıştır.
Açık kanal hidroliğinde bu iki alternatif akış koşulu da yaygındır; ancak kesin olarak söylemek gerekirse, düzgün akış her zaman asimptotik olarak yaklaşıldığı için, bu sadece yaklaşık olarak ulaşılan ve asla gerçekte elde edilemeyen ideal bir durumdur. Koşulların zamandan ziyade uzayla ilgili olduğu ve bu nedenle kapalı akış durumlarında (örneğin basınç altındaki borularda) akışın kararlı veya kararsız doğasından tamamen bağımsız olduğu belirtilmelidir.
Yayın tarihi: 29 Mart 2024