Gazi Ãœniversitesi
12 Temmuz 2007
GAZÄ° ÃœNÄ°VERSÄ°TESÄ°
MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
MALTEPE-ANKARA
DENEY NO:6
ZORLANMIÅž VORTEKS
Deney Tarihi : 24.05.2001
Rapor Tarihi : 31.05.2001
Grup No : NO2G3
Deney Sorumlusu : Dr. Hüseyin TOPAL
İÇİNDEKİLER
AMAÇ 3
GIRIS 3
CIHAZLAR 3
DENEYÄ°N YAPILIÅžI 3
ÖLÇÜMLERİN YAPILMASI 4
HESAPLAMALAR 4
SONUC 6
AMAÇ
Deneyin amacı , zorlanmış vorteks hareketi yapan bir silindir içindeki sıvıda basınç dağılımının belirlenmesidir.
GÄ°RÄ°Åž
Kısmen dolu olan bir silindir içindeki sıvı sabit bir w açısal hızı ile kendi ekseni etrafında döndürülürse kısa bir süre sonra silindir içinde relatif hızlar ortadan kalkar ve sıvı rijit cisim gibi hareket etmeye başlar .
Zorlanmış bir vortekste , dışarıdan enerji sağlama nedeniyle akışkan hızının hızı ve basıncı artar . Bu prensip santrifüj pompalarda kullanılır . Sıvı , pompaya merkezden alçak basınçla girer . Kanatların veya savurucunun merkezinden , çevreye doğru ilerlerken hızı ve basıncı artar . Bu sayede pompa kanatlarında basınçlandırılan sıvı belli bir yüksekliğe basılabilmektedir.
CÄ°HAZLAR
Yapılan deneyde vorteksin incelenmesi için kurulan düzenek birkaç bölümde incelenebilir. Silindirik şeffaf, elektrik motoru ve redüktör sistemi sayesinde sabit açısal hızla dönen ve tabanına özel bir sistemle farklı uzaklıklarda manometre hissedicileri yerleştirilmiş olan kap bu parçaların en önemlisidir. Oldukça hassas bir düzenektir. Bu hissedici uçların bağlı olduğu ince flexible hortumlar , tablo halinde düzenlenmiş sıralı ince cam tüplere alttan bağlıdır. Bu sayede farklı uzaklıklarda farklı su yükseklikleri ölçülür. Bu basınç farkını ifade eder.
DENEYÄ°N YAPILIÅžI
Zorlanmış bir vorteksin oluşması dış bir enerji kaynağının oluşmasıyla olur. Bunun için kapalı bir silindirin içinde bulunan akışkan, dönen kanatlar yardımıyla katı bir cisimmiş gibi kanatlarla beraber döndürülür. Durgun halde iken yatay durumda olan, akışkanın serbest yüzeyin, akışkanın katı cisim gibi dönmesiyle bir eğri yüzey haline gelir. Bu yüzey dönel bir paraboloiddir.
ÖLÇÜM SONUÇLARI
Ölçüm No
r(mm)
600rpm(mmss)
1000rpm(mmss)
30
444
220
40
448
225
50
452
239
60
459
260
70
471
287
80
482
318
90
492
346
100
504
381
110
515
420
10
120
532
466
11
130
546
510
12
140
566
567
HESAPLAMALAR
Â…Â…Â…Â…Â…Â…Â…Â…Â…Â…Â…Â…(1)
Silindire ait veriler
R = 0.145m
ho = 0.320m
dişli oranı 6/31
1000 d/dak için
600 dev/dak için
Yukardaki değerler (1) No’lu denklemde her iki devir için koyulursa aşağıdaki tablodaki değerler mmss cinsinden hesaplanır.
Teoriksel DeÄŸerler
Ölçüm No
r(mm)
600rpm(mmss)
1000rpm(mmss)
30
247,4817306
118,4941
40
252,7626449
133,1681
50
259,5523918
152,0347
60
267,8509714
175,0939
70
277,6583837
202,3457
80
288,9746286
233,7901
90
301,7997061
269,427
100
316,1336163
309,2565
110
331,9763592
353,2786
10
120
349,3279347
401,4933
11
130
368,1883429
453,9005
12
140
388,5575837
510,5004
Deneysel Verilerle Teoriksl Verilerin Karşılastırılması
GRAFIK 1
GRAFÄ°K 2
SONUÇ
Veriler analiz edildiginde ilk dikkati çeken unsur teorik değerlerle ile gözlemlenen verilerin arasındaki farktır.Zorlanmış vorteks hareketi yapan bir silindir içerisindeki suyun kabın tabanındaki çeşitli noktalarda yaptığı basınçlar ölçülmüştür. Elde edilen bu deneysel basınçlar hesaplanmış basınçlarla kaşılaştırılmış ve aradaki farklılıklar gözlemlenmiştir.
Zorlanmış vorteks deneyinde, akışkan ve yüzey arasında oluşan viskoz kesme kuvvetlerinden dolayı tam bir paraboloid , dolayısıyla tam bir vorteks oluşturulamadı..
Oluşan vorteks sonucunda su içerisindeki partiküllerin basınç farkı ve suyun dönmesinden dolayı suyun orta noktasında toplandığı gözlenmiştir.Bu özellik arıtma tesislerindeki cihazlarda kullanılabilir.
Sonuc olarak deneysel verilerle teoriksel bulgular karşılaştırıldığında lineer bir davranış göstermektedir. Bu lineer hata ölçüm sonuçlarının hassas olarak ölçülmemesinden kaynaklanmaktadır. Bu bulgular isiginda deney sonucunda elde edilen sonuçların belirli bir hata yüzdesinde dahilinde kabuledilebilir olduğu görülmektedir.
Kategori: EÄŸitim