VARIATION OF KINETIC ENERGY AND MOMENTUM CORRECTION FACTORS IN UNIFORM CIRCULAR PIPE FLOWS

Öz

The effect of viscosity on the flow is generally very complex and not suitable for mathematical analysis. The shear stresses due to viscosity affect the flow velocities in pipe. On the other hand, the partial differential equations governing the flow (Navier Stokes equations) do not have general solutions. When the movement of incompressible fluids in one dimensional system is considered, the velocity of fluid at inlet and outlet sections are not one dimensional. The velocities are increasing from wall to the center and reach a maximum value at the center. So, the error in kinetic energy calculation per unit mass because of using average velocity can be corrected by a correction factor. For similar reasons, average momentum flows must also be corrected by a momentum correction factor. In this study, in uniform circular pipe flows, the kinetic energy correction factor and momentum correction factor have been investigated with respect to Reynolds number.

Anahtar Kelimeler

• Flow types, Velocity distribution, Kinetic energy correction factor, Momentum correction factor.

ÜNİFORM DAİRESEL KESİTLİ BORU AKIŞLARINDA KİNETİK ENERJİ VE MOMENTUM DÜZELTME FAKTÖRLERİNİN DEĞİŞİMİ

Öz

Vizkozitenin akış üzerine etkisi genellikle çok karmaşıktır ve tam matematiksel analize uygun değildir. Vizkoziteden kaynaklanan kayma gerilmeleri boru içindeki akış hızlarını önemli ölçüde etkilemektedir. Fakat ortaya çıkan kısmi diferansiyel denklemler (Navier- Stokes denklemleri) bilinen genel bir çözüme sahip değildir. Sıkıştırılamayan akışkanların tek boyutlu sistemdeki hareketi incelendiğinde; gerçekte, bir boruya veya kanala giren ve çıkan akışkan genellikle tek boyutlu değildir. Hızlar kesit alanı boyunca cidardan merkeze doğru artmakta ve eksen üzerinde maksimum değere erişmektedir. Bu yüzden birim ağırlıktaki kinetik enerjiyi hesaplamak için ortalama hızı kullanmakla meydana gelen hata, kinetik enerji düzeltme faktörünü kullanmakla giderilebilir. Aynışekilde ortalama momentum akışı da momentum düzeltme faktörü ile düzeltilmek zorundadır.Bu çalışmada üniform dairesel kesitli boru akış çeşitlerinde Re sayılarına bağlı olarak kinetik enerji düzeltme faktörü ile momentum düzeltme faktörü değerleri incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Akış çeşitleri, Hız dağılımı, Kinetik enerji düzeltme faktörü, Momentum düzeltme faktörü