Yıl 2020, Cilt , Sayı 18, Sayfalar 91 - 98 2020-04-15

Venturimetre Deneyinde Gerçek ve Teorik Debi İlişkisi İçin Debi Düzeltme Katsayısının Belirlenmesi

Halil İbrahim BURGAN [1]


Akışkanlar mekaniğinde basınçlı borularda kesitten geçen debinin hesaplanması her zaman pratik olmamaktadır. Bu nedenle deneysel yöntemlerle elde edilen ampirik denklemler yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada venturimetre deney setinde ölçülen gerçek debi ile süreklilik ve Bernoulli denklemleri kullanılarak hesaplanan teorik debi karşılaştırılmıştır. Literatürde teorik debiyi gerçek debi olarak kullanabilmek için debi düzeltme katsayısından (C_d) yararlanılmaktadır. Bunun nedeni teorik debi hesabında sürekli ve yersek yük kayıplarının dikkate alınmamasıdır. Debi düzeltme katsayısı 0.8-1.0 aralığında önerilmektedir. Gerçek debinin teorik debiye bölünmesi ile C_d katsayısı elde edilir. Diğer bir ifadeyle teorik debinin formülüne C_d katsayısının eklenmesi ile akışkanın gerçek debisi bulunur. Boruda meydana gelen akımda sürekli ve yersel yük kayıpları ampirik olarak hesaplanmaktadır. Sürekli yük kayıpları için Darcy-Weisbach eşitliği ve yersel yük kayıpları için de kayıp katsayıları kullanılmaktadır. Borudaki akımın yük kayıplarını hesaplamak her zaman pratik olmamaktadır. Bu nedenle hassas sonuçların gerekmediği pratik olarak debi hesabı durumlarında debi düzeltme katsayısı tercih edilmektedir. Bu çalışmada venturimetre deneyinde gerçek debi için altı farklı gözlem yapılmıştır. Öncelikle deney setine maksimum debiler verilmiş, daha sonra vana yardımıyla debi azaltılmıştır. Boru içerisindeki akışkan olarak su seçilmiştir. Debi ölçümü için hazneye su doldurularak birim zamanda biriken su hacmi hesaplanmıştır. Elde edilen bulgulara göre debi düzeltme katsayısı daha dar bir aralık 0.939-0.975 olarak elde edilmiştir. Ayrıca debi düzeltme katsayısı ve teorik debi arasında güçlü bir ilişki gözlenmiştir. Bu amaçla determinasyon katsayısı (R2) hesaplanmıştır. Bu sayede boru içerisindeki akım için akışkan su seçilmiş ve debi düzeltme katsayısı bu tip çalışmalar için revize edilmiştir. Gelecekteki çalışmalarda süt, yağ gibi viskozitesi daha yüksek akışkanlar kullanılarak debi düzeltme katsayıları incelenebilecektir.
Bernoulli denklemi, Debi düzeltme katsayısı, Gerçek debi, Teorik debi, Venturimetre
  • Akyol, T., Aslan, A., Yüksel, B. (2011). Jeotermal bölgesel ısıtma sistemlerinin enerji analizlerinde tesisat hataları nedeniyle yaşanan debi ölçüm sorunları. X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 13-16 Nisan 2011, İzmir.
  • Burgan, H. I., Aksoy, H. (2018). Annual flow duration curve model for ungauged basins. Hydrology Research, 49(5), 1684-1695.
  • Hutton, S. P. (1954). The prediction of Venturi-meter coefficients and their variation with roughness and age. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 3(2), 216-241.
  • Kocabaş, F., Ülker, Ş. (2004). Tabakalı sıvı ortamında ölçek etkisinin ve su alma borusunun tabandan olan mesafesinin kritik batıklık üzerine etkisi. Türkiye İnşaat Mühendisliği 17. Teknik Kongre ve Sergisi, 15-17 Nisan 2004, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
  • Korkmaz, E., Gölcü, M., Kurbanoğlu, C. (2009). Dalgıç pompa performans testlerinde kullanılan yeni teknolojiler. 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu (IATS’09), 13-15 Mayıs 2009, Karabük.
  • OGEN (2014a). OAG-140 Bernoulli deney seti.
  • OGEN (2014b). OAG-144 Akış ölçümleri deney seti.
  • Reader-Harris, M. (2015). Venturi Tube Design. Chapter 3 in Orifice Plates and Venturi Tubes, Springer, 77-96.
  • Steven, R. N. (2002). Wet gas metering with a horizontally mounted Venturi meter. Flow Measurement and Instrumentation, 12, 361-372.
  • Swamee, P. K. (2005). Discharge equations for venturimeter and orificemeter. Journal of Hydraulic Research, 43(4), 417-420.
  • Wagoner, G. W., Livingston, A. E. (1928). Application of the venturi meter to measurement of blood flow in vessels. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 32(3), 171-180.
  • Xu, L., Zhou, W., Li, X., Wang, M. (2011). Wet-gas flow modeling for the straight section of throat-extended venturi meter. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 60(6), 2011.
  • Yeşilmen, B., Göğüş, M. (2004). Su jeti pompası ve dip tarama problemlerine uygulanması. Türkiye İnşaat Mühendisliği 17. Teknik Kongre ve Sergisi, 15-17 Nisan 2004, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
  • Yılancı, A., Atalay, Ö., Koçar, G., Eryaşar, A. (2019). Dinamik test metodu ile bir güneş kollektörünün ısıl performansının belirlenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(4), 417-422.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0001-6018-3521
Yazar: Halil İbrahim BURGAN (Sorumlu Yazar)
Kurum: Istanbul Kultur University
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 15 Nisan 2020

APA BURGAN, H . (2020). Venturimetre Deneyinde Gerçek ve Teorik Debi İlişkisi İçin Debi Düzeltme Katsayısının Belirlenmesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (18) , 91-98 . DOI: 10.31590/ejosat.669941