Tesisat Dergisi 234. Sayı (Haziran 2015)

MAKALE 90 Tesisat Dergisi Say× 234 - Haziran 2015 S×hhi Tesisat Elemanlar×nda Ak×ü Direnç Katsay×lar×n×n Deneysel Olarak Bulunmas× Doç. Dr. Hüseyin BULGURCU Yrd. Doç. Dr. Semin KAYA Bal×kesir Üniversitesi Mühendislik - Mimarl×k Fak. Bal×kesir Üniversitesi Mühendislik - Mimarl×k Fak. 1. Giriü Ak×ü kay×plar× Bernoulli eüitliùine göre mSS biriminden enerji kayb× olarak tan×mlan×r. Ak×ü kay×plar×; s×v× veya gaz ak×ü×n×n oldu- ùu ortamlarda kaç×n×lmaz bir durumdur. Ancak ak×ü kay×plar× azalt×ld×ù×nda boru boyutlar× büyüyeceùi için ilk yat×r×m ma- liyetleri artacakt×r. Boru çaplar× küçük tu- tulmak istendiùinde ise iületme maliyetleri çok artmaktad×r. Bu durumda ilk yat×r×m ve iületme maliyetleri aras×nda bir optimi- zasyon yap×lmas× faydal× olacakt×r. Enerjinin korunumu prensibi gereùince bir borudaki veya kontrol hacmindeki ideal ak×ülarda enerji kay×plar×n×n olmamas× gerekir. údeal bir s×v× ak×ü× halinde enerji dönüüümleri sadece bu farkl× enerjiler aras×nda oluüur; 1. Ak×ü iüi (bas×nç yüksekliùi) 2. Kinetik enerji (h×z yüksekliùi) 3. Potansiyel enerji (potansiyel yüksek- lik) Ülkemizde kullan×lmakta olan s×hhi tesisat elemanlar×n×n bas×nç kay×p katsay×lar× ile ilgili saùl×kl× veriler bulunmad×ù×ndan yap×lan s×hhi tesisat sistemlerine ait projelerde kullan×lan yaklaü×mlar çok saùl×kl× sonuçlar vermemekte, enerji kay×plar×na neden olmaktad×r. Bu probleme çözüm olarak hesaplamalarda ak×ükanlar mekaniùi prensiplerine uygun tasar×mlar ortaya konmas×, ilk yat×r×m ve iületme maliyetlerinin optimize edilmesi gerekir. Bunun için yayg×n olarak kullan×lan PVC, pirinç döküm gibi farkl× malzemelerden yap×lan s×hhi tesisat elemanlar×n×n ak×ü direnç katsay×lar×na ihtiyaç vard×r. Bu çal×ümada piyasada yayg×n olarak kullan×lan s×hhi tesisat elemanlar×n×n farkl× ak×ü debilerinde ak×ü direnç katsay×lar× (K) bir deney düzeneùi yard×m×yla hesaplanm×üt×r. Anahtar Kelimeler: S×hhi tesisat, bas×nç kay×plar×, ak×ü direnç katsay×s× Bütün enerji formlar×n×n hepsi kullan×ül× olup kullan×ül× bir enerji ç×k×ü×na dönüütü- rebilir veya bas×nçl× tanklar içinde depola- narak s×v× ak×ü×nda kullan×labilir. Gerçek s×v×lar olmas× durumunda, s×v× ak×ü× durumunda moleküller aras×nda sür- tünme oluüur. Bu sürtünme iki ana neden- den dolay× ortaya ç×kmaktad×r. 1. Ak×ü×n ak×nt× d×ü× doùas× 2. S×v× viskozitesi sonucu s×v× sürtünmesi Moleküller aras×nda ak×nt× sonucu gerçek s×v×larda enerjinin dördüncü bir biçimi or- taya ç×kar, s×v×lar×n iç enerjisinin transfer olan bir enerji olarak isimlendirilir. Sonuç olarak bu enerji sonucu s×v× ×s×n×r. Bu enerji transferi genellikle denetlenmedi- ùinden “kay×p” olarak kabul edilir. Çünkü s×v×daki s×cakl×k art×ü× çok küçüktür ve h×zla yüzeylerden daù×l×r. Örnek olarak 10 m’lik bas×nç kayb× su s×cakl×ù×nda sadece 0,023 °C yükselmeye yol açar [1]. Ak×ü kay×plar× faydal× enerjinin kayb× oldu- ùundan, kay×plar×n en aza indirilmesi çok önemlidir. Buna raùmen borular, baùlant× elemanlar× ve tesisat üzerindeki ak×ü ka- y×plar×n×n en aza indirilmesi için oldukça büyük bir masraf yap×lmas× kaç×n×lmaz olacakt×r. údeal olan× enerji kay×plar×n×n düüürülmesi ve s×v× ak×ü sisteminin fiyat×n×n artt×r×l- mas×d×r. Ancak, birçok durumlarda, hatta büyük tesisatlarda bile mühendislik tec- rübelerine dayanan çok ekonomik sistem tasar×m× yap×lmaz, geçmiü tecrübelerden dayanan pratik çözümlerden yararlan×l×r. Bu durumda en ekonomik olarak tasarla- nan sistem tasar×m×n×n ilk yat×r×m masraf× bir miktar azalabilecek iken iületme mali- yetinin artmas× kaç×n×lmaz olur. Ak×ü kay×plar× üu yollarla azalt×labilir: 1. Ak×ü h×z×n× düüürme. Çünkü bas×nç ka- y×plar×, katmanl× (laminar) ak×üta h×za eüit olarak deùiüirken tedirgin ak×üta h×z×n karesiyle orant×l× deùiüir. Ak×ü h×z× bir sistemde h×z düüürülerek veya verilen bir debi için boru çap× büyültü- lerek düüürülür. YAPI TEKNOLOJµ DOSYASI