Tesisat Dergisi 221. Sayı (Mayıs 2014)

+ MAKALE 108 Tesisat Dergisi Sayı 221 - Mayıs 2014 Uygulamada özellikle büyük tesislerde pompa basıncına % 50’ ye varan ekleme- ler yapılmaktadır [15]. 3. Borularda Basınç Kayıpları ve Pompa Seçimi Borularda akış kayıplarını hesaplamak için en kullanışlı formüllerden biri Dar- cy-Weisbach denklemidir (Darcy eşitliği olarak da bilinir). Pürüzlü borular için deneysel olarak bu- lunan sürtünme faktörü, Reynolds sayısı ve bağıl pürüzlülük arasındaki bağıntı da aşağıda verilmiştir ve Colebrook bağıntısı olarak adlandırılır. H L = H L = H K =H k.sürekli + H k.yerel =4f f . K . .L V² V² (L+L c ) V² d 2g 2g D 2g (5) (9) (12) Pratikte buna rağmen sürtünme faktö- ründeki artış bilinmez ve akış hızları de- ğiştiğinden dolayı sabit kabul edilemez. Sürtünme kaybının bulunması ile ilgili bir- çok kartlar ve diyagramlar bulunmaktadır. Fakat Moody Diyagramı bu alanda çok geniş kullanıma sahiptir. Reynolds sayısı 2000’ın altında ise akış katmanlıdır (la- minar). Katmanlı akışta sürtünme faktörü, pürüzlülükten bağımsız olarak sadece Rey- nolds sayısına bağlıdır. Bu, diyagramın sol tarafında aşağıya doğru düz bir çizgi olarak gösterilmiştir. Sadece katmanlı akış için; f= 64/Re (6) Bu değer Reynolds sayısı 2000 ile 4000 arasında olduğundan akış kararsız bir böl- gededir ve diyagram kullanılamaz. Reynolds sayısı arttığında akış tedirgin (türbülanslı) olmaya başlar. Diyagramda sağa yatay olarak tamamen tedirgin böl- geye gelindiğinde, sürtünme faktörü Rey- nolds sayısından bağımsız hale gelir. Bu bölge diyagramda kesikli çizgiler halinde ayrılmıştır. Sadece bu bölge için sürtünme faktörü hızın değişmesi ile değişmez ve basınç kayıpları eğrisi doğru bir parabol olacaktır. Tedirgin tam gelişmiş pürüzsüz bir boru akımında sürtünme faktörü ile Reynolds sayısı arasındaki deneysel olarak bulunan bağıntı Blasius formülü olarak adlandırılır ve aşağıdaki gibidir: f= =-20 log + (e /D) 2.51 3.7 Re 0,316 1 Re 1/4 f f (7) (8) Boru akımları için sürtünme faktörü, Rey- nolds sayısı ve bağıl pürüzlülük arasın- daki ilişki pürüzlü ve pürüzsüz borular, katmanlı ve tedirgin akışlar için deneysel veriler kullanılarak elde edilen Moody di- yagramı ile verilir. Yerel kayıpları boyutlandıran kayıp katsa- yısı diye adlandırılan boyutsuz bir katsa- yı (K), tanımlanır. Bu katsayı ile dinamik basınç yükünün çarpımı yerel basınç yük kaybını verir. Pratikte yerel kayıplar kayıp katsayısına denk gelen ek boru uzunluğu olarak da dikkate alı- nır. Kayıp katsayısı ile denk geldiği ek uzunluk arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir. Bir bağlantı elemanın eşdeğer uzunluğu, aynı basma kaybını veren düz boru uzunlu- ğu olarak tanımlanır ve sıkça kullanılır [16]. Kalorifer tesisatında DIN 2440 normuna uygun dikişli siyah demir borular (kalorifer boruları) kullanılır. Konutlarda PPRC boru- lar da yaygın olarak kullanılmaktadır. Villa tipi konutlarda dekoratif görünmesi nede- niyle bakır borular da kullanılabilmektedir. Siyah demir borular ve bakır borular için sürtünme diyagramları bulunmakla birlik- te PPRC boruların hesaplanması için yeterli hesaplama verileri mevcut değildir. Özellik- le aynı anma çapına göre iç çapları siyah demir borulardan küçük olduğu için basınç kayıpları üç kat yüksek olmaktadır [17]. 3.1. Sistem Basıncı “Sistem basıncı” verilen herhangi bir debide sistemin toplam basıncıdır. Sistem basıncı statik basınç ve dinamik basınçtan oluşur. Statik Basınç: Statik basınç, sistem ba- sıncının bir parçası olup akış debisine bağlı değildir. Şunları kapsar; 1. Sıvı seviyesinde yükselti olarak ortaya çıkan potansiyel yükseklik 2. Sıvı basıncında artış olarak ortaya çı- kan basınç yüksekliği Şekil 1. Tipik sistem basınç eğrisi K =4f V² V² L c 2g 2g D (10) L c =K D 4f (11)