Tesisat Dergisi 211. Sayı (Temmuz 2013)

MAKALE 86 Tesisat Dergisi Say× 211 - Temmuz 2013 Geliüen Bölgede, Vana ve Çekvalflerde Ak×ü Karakteristiklerinin úncelenmesi Asteknik Vana Elmak Mak. San. ve Tic. A.ü. Eyüp AKDEMiR Ahmet Feyzi AYDINER Bu çal×ümada DN400 - DN600 çekvalf ve kelebek vanalar×n testleri Reynolds 4.104 - 106 aral×ù×nda yap×lmaktad×r. Debi ölçümünde kullan×lan ve Asteknik taraf×ndan yap×lan orifismetrenin boüaltma katsay×lar× Reynolds say×lan ile belirlenerek geliüen bölgede Cd - Re deùiüimi tespit edilmiütir. Debi ölçümü hem orifismetre hem de TDS-l 00 ultrasonik debi ölçerle, bas×nç farklar× ise Siemens DS dijital manometre ile al×nm×üt×r. Al×nan ölçümler analiz edildiùinde %l’lik bir hata pay× ile ölçümlerin tekrarlanabilir olduùu görülmüütür. Böylece prototip kelebek vana, çekvalf ve orifismetrenin kullan×m bölgesine baùl× olarak ak×ü analizleri, direnç katsay×lar× (CV,K) ve lokal bas×nç kay×plar× tespit edilmiütir. 1. Giriü Boru hatlar×nda bulunan vanalar×n ak×ü kat- say×lar×n×n bilinmesi, hat çap× seçimi ve di- ùer ekipmanlar×n doùru seçilmesi aç×s×ndan önemlidir. Özellikle enerji verimliliùi gittikçe önem kazanmaktad×r. Boru hatlar×nda kullan×- lan vanalar×n Kv deùerlerinin önemini bu kadar artt×rd×ù× günümüzde, hassas ölçüm yapabil- mek için çal×ümalar sürmektedir. Çal×ümam×zda geliüen bölgede ak×ü×n karak- teristiùi incelenerek nas×l bir davran×ü gös- terdiùi ve bu bölgede yer alan orifismetrenin boüaltma katsay×s× TÜBúTAK TEYDEB desteùi ile inüa edilmiü olan dinamik analizlerin ya- p×labildiùi deney stand× yard×m×yla hesaplan- m×üt×r. 2. Geliüen ve Geliümiü Ak×ü Bölgeleri Bir iç ak×ü onu çevreleyen cidarlarla s×n×rlan- d×r×lm×üt×r ve sürtünme etkileri büyüyecektir. Büyüyen bu etkiler kar×üarak tüm ak×üa yay×- lacakt×r. ûekilde uzun bir kanaldaki bir iç ak×ü× gösterilmektedir. Giriüten sonlu bir uzakl×kta, s×n×r tabakalar birleüir ve sürtünmesiz ak×ü bölgesi kaybolur. Boru içindeki ak×ü bundan sonra tamamen sürtünmeli hale geçmiü durumdad×r ve ekse- nel h×z, x ile deùiümeyen x=Le uzakl×ù×na ka- dar ulaü×r ve bundan sonraki ak×üa tamamen geliümiü ak×ü ad× verilir[1]. Geliüme uzunluùu (Le): Laminer ak×ü için: Le/d=0,06.Re Türbülansl× ak×ü için: Le/d=4,4.Re(1/6) 3. Orifismetre Çap× D olan yatay bir borudaki s×k×üt×r×lamaz da- imi ak×ü, üekildeki gibi çap× d olan ak×ü alan×na daralt×l×rsa, daralmadan önceki 1 noktas× ile da- ralman×n olduùu 2 noktas× aras×nda kütle dengesi ve Bernoulli denklemi aüaù×daki gibi yaz×l×r[2]: Kütle dengesi: elde edilir. Bu son ifadenin elde ediliüinde kay×plar ihmal edilmiütir. Gerçekte ise sürtünme etkilerinden dolay× bas×nç kay×plar×n×n oluümas× kaç×n×lmaz- d×r ve dolay×s×yla h×z daha düüük olacakt×r. Aynca, ak×ü engeli geçtikten sonra daralmaya devam edecek ve daralm×ü kesit alan× engelin ak×ü alan×ndan daha azd×r. Debi katsay×s× Cd denilen bir düzeltme faktörü kullan×larak her iki kay×p hesaba kat×labilir. ûekil 1. Geliüen ak×ü bölgesi V=A 1 V 1 =A 2 V 2 o V 1 =(A 2 /A 1 )V 2 =(dD)²V 2 V 2 = V= A 0 C d A 0 = A 2 S d²/4 5 6 E = d/D P 1 2(P 1 - P 2 ) 2(P 1 - P 2 ) P 2 V 1 V 2 U g U (1- E 4 ) U (1- E 4 ) U g 2g 2g Bernoulli denklemi: (z 1 = z 2 ): ² ² Bu iki denklem birleütirilerek V2 çekilirse: H×z (kay×ps×z): Deliùin kesit alan×: Delik çap×n×n boru çap×na oran×: Cd, hem E hemde Reynolds say×s× Re=V1 D/v’ye baùl× olup, farkl× tipteki engelli ölçerlere ait C/ ler için diyagramlar ve eùri uydurma baù×nt×lar×