Page 1 S.Ü. Mühendislik Fakültesi ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ

S.Ü. Mühendislik Fakültesi ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
HİDROLİK Dersi - Normal ve İkinci Öğretim – Ara Sınav Cevapları – 15.04.2014
Normal Öğretim :
İkinci Öğretim :
A Grubu :
B Grubu :
Adı Soyadı :...........................................................................
No
1
2
3
4
5
Toplam
:...........................................................................
Soru 1- Hidrolikçe cilalı cidar, pürüzlü cidar ve geçiş hali cidarı ne demektir? Önemi nedir, yük kayıpları ile
ilişkisi nedir, şekil çizerek anlatınız.
Soru 2- Şekildeki sistemden su akması
halinde 1 ve 2 No'lu borular için yük
kayıpları arasındaki hf1/hf2 oranı ne olur,
hesaplayınız.
Boru
1
2
L (m)
200
100
D (mm)
400
200
f
0.010
0.020
= =
ℎ = ℎ1
= ℎ2
= = =
= ℎ1 1
1
= = = ( ) =
= . "#$%
ℎ2 2
32
Soru 3- Şekildeki gibi birbirine seri bağlı 1
ve 2 boruları ve C noktasına yerleştirilen
pompa vasıtasıyla A haznesinden B
haznesine su iletilmektedir. Boruların
uzunlukları,
çapları
ve
pürüzlülük
yükseklikleri şekil üzerinde verilmiştir.
Yersel ve sürekli yük kayıplarını dikkate
alarak A haznesinden B haznesine 31.5 L/s
debi iletilebilmesi için;
Kin.Visk.: γ=1.55x10-6 m2/s,
a) C noktasındaki pompanın gücünü
bulunuz.
ℎ = Pompa verimi η=0.75,
)&*+
'( =
2&
η
b) Sistemin piyezometre çizgisini yandaki
şekil üzerine çiziniz.
A – Cgiriş arası Bernoulli Denklemi
-
/
-/
/
-/
+
+ . =
+
+ ./ + 0 ℎ/ → ./ = . − 3 +
+ 0 ℎ/ 4
2& )&
2& )&
2& )&
Cçıkış – B arası Bernoulli Denklemi
5
+
+5
6
/
+ ./ + *+ =
7
+
+7
6
+ .8 + ∑ ℎ/8 :;<=>ı@=<A./ :=B=CıD
/
-/
-/
8
-8
+
+ . − 3 +
+ 0 ℎ/ 4 + *+ =
+
+ .8 + 0 ℎ/8 :;<=>ı@=<A./ :=B=CıD
2& )&
2& )&
2& )&
. − E∑ ℎ/ F + *+ = .8 + ∑ ℎ/8 → 3 + *+ = 3 + ∑ ℎ/ + ∑ ℎ/8 → *+ = ∑ ℎ
= → =
Yersel yük kayıpları:
0.0315
1P0.2
= 1.00D/LMN =
=
= 129032 = 1.3P10
I0.2 /4
γ
1.55x10RS
U 0.24
=
= 0.0012; MN = 1.3P10 ;→ WXX@: → = 0.0224
200
U
0.061
=
= 0.0003; MN = 1.3P10 ;→ WXX@: → = 0.0188
200
Hazneden boruya geçiş, ℎ[ = 0.5
Pompadaki yük kaybı, ℎ[ = 4
= 0.5
=4
Borudan hazneye geçiş, ℎ[] = 1
Sürekli yük kayıpları:
\.S
=1
\.S
= 0.025D
= 0.204D
\.S
= 0.051D
1 nolu borudaki sürekli yük kaybı, ℎ = 0.0224
^
_.
\.S
__ = 0.480D
2 nolu borudaki sürekli yük kaybı, ℎ = 0.0188 _.
\.S
= 0.479D
Toplam yük kaybı:
0 ℎ = 0.025 + 0.204 + 0.051 + 0.480 + 0.479 = 1.239D
*+ = 0 ℎ
Pompanın gücü:
'( =
)&*+
1 × 9.81 × 0.0315 × 1.239
=
→ bc = . %#de
η
0.75
Soru 4- Şekilde görülen sistemde 2 nolu
boruda 20 L/s’lik debi bulunmaktadır. Borulara
ait bilgiler tabloda verildiğine göre;
a- 1, 3, 4 ve 5 nolu borulardan geçen debiler
ile sisteme A düğüm noktasından giren
toplam debiyi hesaplayınız.
b- A-B arası yük kaybını hesaplayınız.
c- A-B arası, şekildeki sistem yerine 350 mm
çaplı tek bir boruyla geçilmek istenirse
eşdeğer boru uzunluğu ne olmalıdır?
d- A-B arasına döşenmek istenen 2865 m
uzunluğundaki borunun eşdeğer çapı ne
olur?
Problemin çözümünde Williams-Hazen formülü
veya hidrolik cetveli kullanılacaktır.
a)
= 26.475 × .Sf × g
_.
Boru
1
2
3
4
5
L (m)
1500
1200
1350
800
2500
D (mm)
175
150
125
250
300
/ = 26.475 × .Sf × g _.
0.020 = 26.475 × 0.15
.Sf × g
_. g
= 0.017046
ℎ
= 1200 × 0.017046 = 20.455D = ℎ = ℎf
g =
20.455
20.455
= 0.013637;gf =
= 0.015152
1500
1350
= 26.475 × .Sf × g _.
f = 26.475 × f .Sf × gf _.
= 20 + 26.6 + 11.6 = 58.2/L
= 26.475 × .Sf × g _.
ℎ = 800 × 0.010238 = 8.190D
g =
28.645
= 0.011458
2500
= 26.475 × (0.175)
.Sf × (0.013637)_. = 26.6/L
f = 26.475 × (0.125)
.Sf × (0.015152)_. = 11.6/L
0.0582 = 26.475 × 0.25
.Sf × g _. g = 0.010238
ℎ = 20.455 + 8.190 = 28.645D
= 26.475 × (0.3)
.Sf × (0.011458)_. = 99.9/L
b)
c)
%
hjk
i = hi = $l. mn%o
8 = 99.9 + 58.2 = 158.1/L
8 = 26.475 × .Sf × gpş _.
0.1581 = 26.475 × 0.35
.Sf × gpş _. gpş = 0.012654
ℎ8 = pş × 0.012654 = 28.645Drsş = $$mno
d)
g =
28.645
= 0.009998
2865
= 26.475 × pş .Sf × g _. 0.1581 = 26.475 × pş .Sf × (0.009998)_. tsş = . "muo
Soru 5Yandaki şekilde verilen şebekeyi Hardy Cross
metoduna göre çözünüz.
|∆Q| ≤ 0.5 L/s
∑ rQ
∆Q = −
∑ 2rQ
2
1. GÖZ
0 vw$
+3x162
+1x(29.5)2
-2x292
∆w =
0 $vw
= 768.0 2x3x16 = 96
= 870.3 2x1x29.5 = 59
= -1682 2x2x29 =116
Σ = - 43.7
=271
−n". u
= |− . #m| < 0.5
$u#
2. GÖZ
0 vw$
2
+2x41.5 = 3444.5
-1x(29.5)2 = - 870.3
-3x28.52 = - 2436.8
Σ = 137.4
∆w =
0 $vw
2x2x41.5 = 166
2x1x29.5 = 59
2x3x28.5 = 171
=396
#"u. n
= . "% < 0.5
"{m
NOT: Sorular eşit puanlıdır.
Prof. Dr. Ali BERKTAY
BAŞARILAR
Dr. Selim DOĞAN
Süre: 100 dakika
Prof. Dr. Mehmet Faik SEVĐMLĐ

Download Report