Akışkanlar Mekaniği #14 | Momentum Denkleminin Uygulamaları: Dirsekler, Jetler ve İtki

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Yatay bir borunun ucundaki dirsek, suyu yukarı çevirip havaya fışkırtıyor. Vana açılınca dirseğin bağlantısı zorlanır. Su dirseği hangi yöne iter? Su yatayda ileri giderken durdurulup yukarı çevriliyor; dirsek suyu geri ve yukarı iter, su da dirseği ileri ve aşağı iter. Bugünkü hesapta bu dirseği yerinde tutmak için yaklaşık 157 newton geri ve 72 newton yukarı kuvvet gerektiğini bulacağız. Bu derste: - Tek Girişli, Tek Çıkışlı Akış: Daimi akışta tek girişli, tek çıkışlı bir kontrol hacminde giren ve çıkan kütle debisi aynıdır. - Örnek: 90° Redüksiyonlu Dirsek: Dirseğe sayılarla bakalım. Saniyede 6 kilogram su, 20 santimetrekarelik yatay borudan dirseğe giriyor; 5 santimetrekarelik ağızdan, 20 santimetre yukarıdan havaya dikey çıkıyor; giriş basıncı yaklaşık 69.5 kPa, dirseği tutan kuvvet 157 N geri ve 72 N yukarı, bileşke yaklaşık 173 N. - Ters Dirsek: Aynı akışı, suyu geri çeviren bir ters dirsekten geçirelim. Çıkış artık yatayda ve geriye doğru, saniyede 12 metre; işareti eksi. Tutma kuvveti yaklaşık 229 N. - Plakaya ve Kepçeye Çarpan Jet: Şimdi bir jetin plakaya çarptığını düşünelim. Saniyede 4 kilogram su, saniyede 15 metre hızla düz bir plakaya dik çarpıyor ve plaka boyunca yanlara dağılıyor: plakaya 60 N; geri çeviren kepçeye 120 N. - İtki: Yangın Teknesinin Su Topu: Dış kuvvet olmayan durumlarda momentum denklemi doğrudan itkiyi verir. Bir yangın teknesinin su topu saniyede 20 kilogram suyu, saniyede 30 metre hızla öne fışkırtıyor: tekneyi geri iten itki 600 N. - Kontrol Hacmini Seçmek: Kontrol hacmini akıllıca seçmek işi kolaylaştırır. Sınırı giriş ve çıkışta akışa dik keseriz; böylece hız ve basınç tek bir değerle yazılır. Bölümler: 0:00 Su dirseği hangi yöne iter? 0:49 Tek Girişli, Tek Çıkışlı Akış 1:24 Örnek: 90° Redüksiyonlu Dirsek 2:27 Ters Dirsek 3:02 Plakaya ve Kepçeye Çarpan Jet 3:39 İtki: Yangın Teknesinin Su Topu 4:10 Kontrol Hacmini Seçmek 4:43 Üç Tuzak 5:04 Özet ve Sıradaki Ders Bir sonraki derste dönmeye geçiyoruz: açısal momentum denklemi, çim sulama fıskiyeleri ve pompa çarkları. Kaynak kitap: Y. A. Çengel, J. M. Cimbala, Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications, 3. baskı — §6–4 uygulamaları (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine, İnşaat, Kimya, Uçak ve Mekatronik Mühendisliği öğrencileri için Akışkanlar Mekaniği serisinin on dördüncü dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.