DENEYN AMACI Przl bir borua trblansl ak halinde sabit bir bal przllk iin srekli yk kayp katsays ile Reynolds says Re arasndaki bantnn deneysel olarak bulunmas. TESSAT EMASI Karakteristikleri zerinden belirtilen bir santrifj pompa tarafndan beslenen tesisat kapal devre olarak almatadr. Deneye tabi tuttuumuz borunun i ap D=3mm olup, bouyu ise L=524mm'dir. Sistemnin debisi; boru kndaki M vanas ile ayarlanmakta ve deeri lekli kap yardmyla, belirli bir hacmin dolmas iin geen zaman kronometrede tespit ederek, bu belirli hacmin tespit edilen zamana blmnden hesaplanmaktadr. Deneye tabi tutulan przl borunun giri ve k kesitleri arasna cival diferansiyel bir manometre balanm olup, bu iki kesit arasnda meydana gelen basn farkn saptamakta kullanlmaktadr. TEORK BLGLER VE TANIMLAR L uzunluunda ve D apnda bir boru iinde V ortalama hznda bir ak varsa boru boyunca mmeydana gelen niversal yk kayb Darcy ifadesinde: h k= . L .V 2 D . 2. g

olarak yazlr. Burada; Hk; boru boyunca meydana gelen niversal enerji kayb olup birimi mSS (metre su stunu)'dur L; deneye tabi tuulan borunun uzunluu olup birimi mdir. D:deneye tabi tutulan borunun i ap olup birimi mdir. V; boru ierisindeki enine kesit boyunca hz olup birimi m/sdir. g: yerekimi ivmesi olup birimi m/skaredir. ise; niversal yk kayp katsays olup boyutsuz ve birimsiz olup Reynolds Re says ile boyutsuz boru bal przll (=k/D) nin fonksiyonu yani =f(Re, )'dur. Burada k ise uzunluk boyutunda boru ierisinde ortalama prz yksekliidir. Genelde niversal yk kayp katsayss , Re ve fonksiyonu olduu halde deney esnasnda boru deimediinden bal przllk sabit kalacaktr. O halde bu deneyde sabit bir iin =f(Re, ) deiimi elde edilecektir. u halde bu deneyde sadece Reynolds(Re)'a bal olarak niversal yk kayp katsaysn 'nn deiimi incelenecektir. Yukardaki batdan ekilirse

=

2g . H k . D L. V 2

elde edilir. Reynolds says ise; R e= V .D

idi. Burda yukaridaki aklamaya ilave olarak suyun ortam scaklndkai kinematik viskozitesi olup m2/s biriminde deeri aada tablodan alnacaktr.

Ortam Scakl Kinematik Viskozite

o

C2

0 1,788

5 1,52

10 1,307

15 1,15

20 1,003

30 0,799

m /s

Deneyde 20oC ortam scakl iin suyun kinematik vizkositesi ortalama bir deer olarak 1.106

m2/s olarak alnabilir. Burda ve Re saylarnn hesaplanabilmesi iin Hk ufakk ve V ifadelerinin bilinmesi

gerekmektedir. DENEYN YAPILII VE HESAPALAR Hk'nn hesaplanabilmesi iin Bernoulli denkleminin yazlmas gerekir. Buna gre; P1 V 2 P2 V 2 1 2 z 1+ + =z 2+ + + Hk 2g 2g olur. Burda sistem yatay konumunda olduundam z1=z2, boru a sabit olduundan V1=V2 dir. Hk ise niversal enerji kayb olup ifadesi Darcy formlyle yukarda verilmitir. Bunlar yukardaki Bernoulli denkleminde yerlerine konursa ;2 P1 P 2 L. V = 2g . D

olur.Cival diferansiyel manometrede seviye fark h olduuna gre hidrostatikten p 1h 1 . z+ h . z= p 2h 2 . z+ h. z den: p 1 p 2= h .( c z ) P 1P 2 c s s = h .( )

olur. Bu da yukarda Bernoulli denkleminde yerine konursa P 1 P 2 L V2 13,61 3 3 = . = H k = h . .10 H k =12,6 . h . 10 mSS D 2g 1 bulunur.Burda h mm olarak konduunda Hk mSS olarak hesaplanr. Ortalama hz ;V nin hesaplanmas iin nce lekli kap yadm ile debinin tespiti gerekmetedi. yle ki; vanann belirli bir konumunda t zamannda lekli kapta biriken su miktar W litre olsun. Bu taktirde sistemin debisi;Q= W 3 3 . 10 m / h t

olur. Burdan;

V=

4Q 3 2 bulunur. Q m / s , D m olmas halinde V m/s olur. D

Her bir debi deeri iin bir hz, her bir h deeri iin bir hk Hk ufak hesaplamak ve bunlardan istifade ederek de ve Re deerlerini hesaplamak mmkndr. HESAP TABLOSU lem No 1 2 3 4 5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 llen deerler W [lt] t [sn] 20,8 23,6 28 38,6 55 64 59 50 40 35 0,0865 0,076284 0,064296 0,04662 0,032727 Hesaplanacak deerler Re 10202 8991 7578 5497 3858 0,007832 0,009295 0,01109 0,01686 0,02995 3,4 2,99 2,52 1,83 1,28 0,8064 0,7434 0,63 0,504 0,441 h [mm] Q [m3/h] V [m/sn] Hk[mSS]

=f (Re) erisinin izilmesi