Dönmeli akışta hız karakteristiklerinin sıcak tel anemometresi ile incelenmesi
The Investigation of the velocity characteristic at the swirl flow by hot wire anemometer
- Tez No: 109432
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MEHMET YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
ÖZET Dönmeli akış, akım hızının teğetsel bileşeninin hıza önemli katkıda bulunduğu akış türüdür. Diğer bir tanıma göre dönmeli akış, akım fonksiyonu ile önemli şekilde etkileşen teğetsel hız bileşeninin varlığı ile karakterize edilen akış sınıfıdır. Benzinli ve dizel motorlarda, roket ve türbin benzeri yanmalı aygıtlarda, turbomakinalarda, siklon toz ayıracı benzeri kütle ve enerji ayırıcı aygıtlarda, nükleer itme sistemlerinde, jet pompalarında, ısı değiştirgeçlerinde dönmeli akış yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu sistemlerin daha ekonomik, daha verimli ve daha güvenilir bir tasarımı için dönmeli akış karakteristiklerinin bilinmesi gerekmektedir. Bu tezin iki temel amacı bulunmaktadır: (i)- Birbirinden farklı zamanlarda farklı projeler ile alman“sabit sıcaklık anemometresi”,“otomatik kalibrasyon sistemi”ve“otomatik travers sistemi”ni monte etmek, birbirleriyle bağlantısını sağlamak ve kalibrasyonlannı yaparak ölçüm yapacak duruma getirmek, (ii)- Sabit sıcaklık anemometresini kullanarak vorteks borusundaki akış davranışını deneysel olarak incelemek. Boyu 80 cm ve iç çapı 89 mm olan pürüzsüz boru vorteks borusu olarak kullanılmış ve havanın borunun girişinde 120° açılarla açılan 3 lüleden teğetsel olarak girmesiyle boru içerisinde dönmeli akış elde edilmiştir. Elde edilen bu dönmeli akışın teğetsel, eksenel ve radyal hız bileşenlerinin vorteks borusunun radyal ve eksenel doğrultusundaki dağılımları sıcak tel anemometre sistemi kullanılarak incelenmiştir. Vorteks borusunun çıkış tarafina yerleştirilen çıkış orifis çapının hız karakteristiklerine etkisini incelemek amacıyla 4 farklı orifis çapı (20, 40, 60 ve 89 mm) ve hava debisinin etkisini incelemek amacıyla 3 farklı debi (5, 10 ve 15 İt/s) kullanılmıştır. Debi arttıkça teğetsel, eksenel ve radyal hız bileşenlerinin büyüklüğü artmış ve orifis çıkış çapının hız karakteristikleri üzerinde önemli etkiye sahip olduğu görülmüştür. Büyük orifis çıkış çaplı vortkes borularında radyal yöndeki teğetsel hız dağılımının serbest vorteks bölgesi ve zorlanmış vorteks bölgesi olarak iki bölgeye ayrılabileceği, serbest vorteks bölgesinin boru cidarına yakın kısımlarda, zorlanmış vorteks bölgesinin ise boru eksenine yakın kasımlarda oluştuğu bulunmuştur. Küçük orifis çaplı vorteks borularında hız dağılımı bu yapıdan farklılık göstermiştir. Maksimum teğetsel hız11 genellikle bom cidarına yakın olarak oluşmuş ve genel olarak dönmeli akış, vorteks borusu boyunca sönümlenmiştir. Radyal hız bileşeninin değerlerinin, eksenel ve teğetsel hız bileşenlerinin değerlerine göre daha küçük ve bunlara göre ihmal edilebilir olduğu bulunmuştur. Ayrıca eksenel hız büeşenlerinin vorteks borusunun bazı kısımlarında önem kazandığı ve bu kısımların genellikle boru cidarına yalan olan bölgeler olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Ill SUMMARY Swirl flow is a flow in which tangential component of the flow velocity contributes significantly to the velocity of flow. According to another definition, it's a flow that is characterized by the existence of the tangential component of velocity which has a significant effect on the stream function. The swirl flow is widely used at gasoline and diesel engines, combustion devices such as rockets and turbines, mass and energy separators such as cyclone dust separators, nuclear drive systems, jet pumps, and heat exchangers. In order to have more economical, more efficient and safer design of the systems mentioned above, the characteristics of the swirl flow must be known. There are two main objectives in this thesis: (i) to assembly“the constant temperature anemometer”,“automatic calibration system”, and“automatic traverse system”, which were provided from different projects in different time, and to make the connections to each other, and to make them ready to get the measurements, (ii) to study experimentally the characteristics of the flow in the vortex pipe by using the constant temperature anemometer. A smooth pipe of length 80 cm and of inner radius 89 mm was used as the vortex pipe, and the swirl flow was obtained by the tangential inlet of air through the three nozzles opened 120° apart from each other at the inlet of the tube. The distribution of three components (tangential, axial and radial) of the velocity of this swirl flow on the radial and axial direction of the vortex pipe were studied by the hot wire anemometer. In order to investigate the effect of the outlet orifice diameter on the velocity characteristics, four different orifice diameters (20, 40, 60 and 89 mm) were used, and three different flow rates (5, 10 and 15 lt/s) were used to study the effect of the flow rate. T.C YÜKSEKÖ?RETİM KDEUI0 DOKÜMANTASYON MEBKXttIV It was observed that the magnitude of the tangential, axial and radial velocity components increased as the flow rate was increased, and the outlet orifice diameter had a significant effect on the characteristics of the velocity. It was also observed that the velocity distribution on the radial direction in the vortex tube with bigger outlet orifice diameter can be separated into two zones: free vortex zone and forced vortex zone. The free vortex zone was occurred near the tube wall, while the forced vortex zone was formed near the tube axis. The velocity distribution in the vortex pipe with smaller orifice diameter was different from the observation indicated above. The maximum tangential velocity generally occurred near the tube wall, and the swirl flow generally decayed along the vortex tube. It was found that the values of the radial velocity component were smaller than that of the axial and tangential components, and can be disregarded. It was also determined that the axial velocity components became significant in some zones of the vortex tube, and these zones were generally close the tube wall.
Benzer Tezler
- Aerodynamics of cross-flow with side jets
Yan jetli çapraz akışkanın aerodinamiği
FATİH GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İ. BEDİ ÖZDEMİR
- Pervane tipli türbülatörün akışa ve ısı geçişine etkilerinin sayısal ve deneysel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
TÜLİN BALİ
Doktora
Türkçe
1994
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TEOMAN AYHAN
- Flow simulation of high speed high pressure radial blower
Yüksek hızlı yüksek basınçlı radyal üfleyicide akış benzetimi
ÖZGE ÖZGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İ. BEDİİ ÖZDEMİR
- Azalan dönmeli akışta ısı transferi, sürtünme ve performans karakteristiklerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
MEHMET YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER ÇOMAKLI