320 likes | 726 Views
AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Kaynak Kitap. AKIŞKANLAR MEKANİĞİ Y.A. ÇENGEL, JM. CIMBALA (Türkçesi: PALME YAYINCILIK. AKIŞKANLAR MEKANİĞİNİN İLGİ ALANLARI. Bir akışkan içerisinde faaliyet gösteren ve içerisinde akışkan faaliyeti olan bütün sistemler akışkanlar mekaniğinin uğraş alanına girer.
E N D
AKIŞKANLAR MEKANİĞİ • Kaynak Kitap AKIŞKANLAR MEKANİĞİ Y.A. ÇENGEL, JM. CIMBALA (Türkçesi: PALME YAYINCILIK
AKIŞKANLAR MEKANİĞİNİN İLGİ ALANLARI • Bir akışkan içerisinde faaliyet gösteren ve içerisinde akışkan faaliyeti olan bütün sistemlerakışkanlar mekaniğinin uğraş alanına girer. • Uçaklar, hava araçları, jet motorları, pervaneler
AKIŞKANLAR MEKANİĞİNİN UĞRAŞ ALANI Pompalar Deniz araçları Kan dolaşım ve boşaltım sistemleri (BİOAKIŞKANLAR MEKANİĞİ) Türbinler Fanlar Otomobiller
AKIŞKAN ÖZELLİKLERİ FİZİKSEL ÖZELLİKLER KİNEMATİK ÖZELLİKLER TERMODİNAMİKÖZELLİKLERİ • Kütle • Hacim • Hız • İvme • Açısal hız • Yer değiştirme vektörü • Hacimsel debi • Hacimsel büyüme hızı • Basınç • Yoğunluk • Sıcaklık • İç enerji • Entalpi • Entropi • Özgül ısılar • Dinamik vizkozite • Isıl iletkenlik AKIŞ ÖZELLİKLERİ • Newton tipi (Doğrusal değişime uyan) • Newton tipi olmayan (Doğrusal değişime uymayan )
YÜZEY GERİLME Yüzey gerilimi, Sıvının yüzeyindeki herhangi bir doğrunun birim uzunluğuna, dik doğrultuda etki eden kuvvettir. Böceklerin su yüzeyinde yürümesi İç Çekim: Akışkanını moleküller arasındaki içi çekim kuvveti (KOHEZYON) Dış Çekim: Akışkanla diğr akışkan veya katı cisim arasındaki çekim kuvveti (KOHEZYON)
Hafif metalin su yüzeyinde durması 1/44 Yaprak üzerinde damlalar
Motivasyon • Akışkanlar Mekaniği Uygulamalrı; • Aerodinamik (Aerodynamics) • Biyomühendislik ve biyolojik sistemler(Bioengineering and biological systems) • Yanma (Combustion) • Enerji üretimi (Energy generation) • Geoloji(Geology) • Hidrolik ve Hidroloji(Hydraulics and Hydrology) • Hidrodinamik(Hydrodynamics) • Meteoroloji(Meteorology) • Okyanus ve Okyanuz Mühendisliği (Ocean and Coastal Engineering) • Su kaynakları(Water Resources) • Çok sayıda diğer örnekler (…numerous other examples…) • Akışkanlar mekaniği güzeldir (Fluid Mechanics is beautiful)
Aerodynamics 1/44
Energy generation 1/44
River Hydraulics 1/44
Tsunamis 1/44
Methods for Solving Fluid Dynamics Problems • Analytical Fluid Dynamics (AFD) Mathematical analysis of governing equations, including exact and approximate solutions. This is the primary focus of ME33 • Computational Fluid Dynamics (CFD) Numerical solution of the governing equations • Experimental Fluid Dynamics (EFD) Observation and data acquisition.
Analytical Fluid Dynamics How fast do tsunamis travel in the deep ocean? Incompressible Navier-Stokes equations Linearized wave equation for inviscid, irrotational flow Shallow-water approximation, l/h >> 1 For g = 32.2 ft/s2 and h=10000 ft, c=567 ft/s = 387 miles/hr 1/44
Computational Fluid Dynamics • In comparison to analytical methods, which are good for providing solutions for simple geometries or behavior for limiting conditions (such as linearized shallow water waves), CFD provides a tool for solving problems with nonlinear physics and complex geometry. Animation by Vasily V. Titov, Tsunami Inundation Mapping Efforts, NOAA/PMEL 1/44
Experimental Fluid Dynamics • Oregon State University Wave Research Laboratory • Model-scale experimental facilities • Tsunami Wave Basin • Large Wave Flume • Dimensional analysis (Chapter 7 of C&C) is very important in designing a model experiment which represents physics of actual problem 1/44
Experimental Fluid Dynamics • Experiments are sometimes conducted in the field or at full scale • For tsunamis, data acquisition is used for warning • DART: Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis • Primary sensor: Bourdon tube for measuring hydrostatic pressure 1/44
M1 tank – part load performance • Power plant: AGT-1500 Turbine, 1500hp • Performance: Maximum speed > 70 km/h • 1% efficiency at idle!!!! • High power-to-weight ratio • Use CODOG for extended range • LV100-5 gas turbine engine for the M1A2. The new engine is lighter and smaller with rapid acceleration, quieter running and no visible exhaust. 1/44
Turbofan engine Fan diameter: 2.95 meters Power A380 maiden flight Thrust 338kN (Trent 977) Civil turbofan (high bpr) 1/44
Turbofan engine RM12 engine powering the Swedish GRIPEN fighter – Military turbofan (low bpr) 1/44