Akışkanlar Mekaniği #20 | Yerel Kayıplar, Boru Şebekeleri ve Pompa Seçimi

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Yerdeki bir depodan, 15 metre yukarıdaki çatı deposuna su basıyoruz. Pompa çalışıyor; borudan saniyede 3.9 litre su çıkıyor. Şimdi yoldaki vanayı dörtte üç kapatalım. Debi 3.4 litreye düşüyor, pompanın çıkışındaki basınç ise yükseliyor. Tek bir vana, 40 metrelik borunun neredeyse bütün sürtünmesi kadar kayıp yaratabilir. Pompa bu yeni durumda neden daha az su basıyor? Bu derste: - Yerel Kayıplar: Parçalarda akış ayrılır, girdaplar enerjiyi ısıya çevirir; kayıp = K · V²/2g. Keskin giriş 0.5, yuvarlatılmış 0.03, flanşlı dirsek 0.3, açık sürgülü vana 0.2, çıkış ≈ 1 (türbülansta 1.05). - Eşdeğer Uzunluk: L = K · D / f; 5 cm'lik çelik boruda dirsek ≈ 0.7 m, dörtte üç kapalı vana (K = 17) ≈ 39 m — 40 m'lik borunun neredeyse tamamı. - Örnek: Çatı Deposuna Su: 2 m/s, 40 m, 15 m yükselti; boru ≈ 3.6 m + parçalar (ΣK = 2.95) ≈ 0.6 m → pompa 19.2 m; 3.9 L/s, suya ≈ 740 W, %70 verimle ≈ 1060 W. - Seri ve Paralel Borular: Seride debi aynı, kayıplar toplanır; paralelde kayıp aynı, debiler toplanır. Aynı uzunluk ve f'de debi çapın 2.5'inci kuvvetiyle orantılı: yarı çaplı kol ≈ 5.7 kat az su taşır. - Pompa Eğrisi ve Sistem Eğrisi: Sistem eğrisi 15 m'den başlar, kayıplar debinin karesiyle büyür; pompa eğrisi vana kapalıyken 26 m'den düşer. Kesişim çalışma noktası: 3.9 L/s, 19.2 m. - Kısılan Vana: K = 17 → 3.5 m; ΣK 2.95'ten 19.75'e, sistem eğrisi dikleşir; yeni nokta 3.4 L/s, 20.8 m: debi düşer, pompanın bastığı yükseklik ve basınç artar. - Üç Tuzak: çıkış kaybını unutmak, yerel kayıpları hep küçük sanmak, etiketteki en yüksek basma yüksekliğini çalışma değeri sanmak. Bölümler: 0:00 Giriş: Vana kısılınca debi neden düşer? 0:44 Yerel Kayıplar 1:24 Eşdeğer Uzunluk 2:04 Örnek: Çatı Deposuna Su 3:13 Seri ve Paralel Borular 3:47 Pompa Eğrisi ve Sistem Eğrisi 4:20 Kısılan Vana 4:52 Üç Tuzak 5:14 Özet ve Sıradaki Ders Bir sonraki derste debiyi ölçmeyi öğreneceğiz: Pitot tüpü, venturi ve orifis ölçerler. Kaynak kitap: Y. A. Çengel, J. M. Cimbala, Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, 3. baskı — §8–6 yerel kayıplar, §8–7 boru şebekeleri ve pompa seçimi (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine, İnşaat, Kimya, Uçak ve Mekatronik Mühendisliği öğrencileri için Akışkanlar Mekaniği serisinin yirminci dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.