Sonlu elemanlar yöntemi ile venturimetredeki akış karakteristiklerinin hesaplanması
Finite element solution of flow characteristics through venturimeter
- Tez No: 50243
- Danışmanlar: DOÇ.DR. BEŞİR ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akış karakteristiği, Sonlu elemanlar yöntemi, Venturimetre, Flow characteristic, Finite element method, Venturimeter
- Yıl: 1996
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
87 ÖZET Debi ölçümü, akışın bulunduğu bütün endüstriyel tesislerde önemli bir konudur. Bir borudan geçen debinin hassas olarak bilinmesi maliyet yönünden büyük önem taşımaktadır. Bu amaçla, debi ölçümü için bir çok cihaz geliştirilmiştir. Debi ölçüm sistemleri genel olarak mekanik cihazlar ve basınç farkı ilkesine göre çalışan cihazlar olmak üzere iki sınıfa ayrılır. Mekanik cihazlar; belli bir sürede geçen akışın miktarını, hacim veya ağırlık belirleyerek ölçer. En çok kullanılan mekanik akış ölçerlere örnek olarak ağırlık tankları, hacim tankları, ileri - geri hareketli pistonlar, dişli çarklar ve körükler sayılabilir. Basınç kaybı ilkesine göre çalışan cihazlar ise akışın olduğu ortamda kesit alanı daraltılarak basıncın düşürülmesi ve ölçülen basınç farkı sayesinde debinin bulunması prensibine dayanır. Venturiler, orifisler, lüleler, ve kılcal borular bu sınıfa örnek olarak verilebir. Yapılan çalışmada, sıkça kullanıldığı bilinen bir debi ölçüm cihazı olan venturimetrenin önemli paremetrelerinden venturi çap oranı ve çıkıştaki toplam koniklik açısının akış karakteristiklerine etkisi incelenmiştir. İki boyutlu, sıkıştırılamaz, eksenel simetrik, daimi, vizkoz ve laminar akış kabulü yapılarak, silindirik kordinatlarda yazılmış Navier-Stokes denklemleri sonlu elemanlar metodu ve Galerkin yöntemi kullanılarak iteratif olarak çözülmüştür. Venturimetre içindeki akış karakteristikleri venturimetre çap oranı 0.4^P<X).7 ve çıkştaki toplam koniklik açısının 5°<282^15° değerleri için Reynolds sayısının 0 <Re<2000 aralığında hesaplanmıştır. Bulunan basınç dağılımları kullanılarak uygulamada kullanılan giriş konisi öncesi D/2 ve boğaz kısmın ortası d/2 mesafelerindeki basınç pirizlerinin denk geldiği kesitlerdeki basınç değerleri alınarak debi katsayısı C^ venturimetre çap oranı P ve çıkıştaki toplam koniklik açısı 262 ile değişimi incelenmiştir. Elde edilen sayısal ve deneysel değerler ile literatürden alman deneysel değerlerin mukayesesi yapılmıştır. Mukayese sonucunda mevcut sonuçlarla literatürden alman sonuçların sonuçların uyum içinde olduğu görülmüştür. Ele alınan parametrelerin değiştirilmesi ile venturimetre etki alanındaki hız ve basınç dağalımları, ayrılmış akış bölgelerinin boyutları ayrıca incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
88 SUMMARY The measurement of flow rate, is an important subject where it exists in all industrial plants. Determining the flow rate through a pipe sensitively has a great importance from the wiev of cost. For this propose, a lot of devices has been developed to measure flow rate. Flow measurement systems are classified in to two groups as mechanical devices and devices working as the principle of pressure drop. Mechanical devices measure the rate of flow in a definite period by determining either volume or mass. Mass tank, volume tank, forward-back motion piston, gear, and bellows can be given as an example to the most commonly used flow meters. Devices working on the principle of pressure drop depend on the principle of diverging the cross-section area where the flow exits and the measured pressure drop. Venturies, orifices, nozzles and capillary pipes can be given as an example to this class. In this study, the effects of two important parameters on the flow characteristics, such as porosity P and the include angle of conical expansion 202 of the venturi meters which is frequently used as a flow meter, were investigated. Navier-Stokes equations in the cylindrical coordinates were solved by using Finite Elements and Galerkin Methods assuming the flow is two-dimensional, incompressible, axi-symmetric, steady, viscous and laminar. Flow characteristics of venturi meter with porosity p of 0.4<p<0.7 and include angle of conical expansion of 5°<202^15° were calculated for Reynolds number in the range o<!Re<2000. Variation of the discharge coefficients against porosity P and include angle of conical expansion 282 were also investigated. These discharge coefficients were calculated from the numerical pressure readings taken at cross-sections of the“D/2-d/2”pressure tappings. Comparison of the obtained numerical and experimental results with the experimental results taken from the literature wereomade. It was observed that the obtained numerical results in general agree with previous results. In addition to these, the effect of porosity p and include angle of conical expansion 202 of the venturi meters on the velocity vector, axial pressure distributions and the growth of separated flow regions were determined.
Benzer Tezler
- Sonlu elemanlar yöntemi ile Aslantaş baraj gövdesinde sızma analizi
Başlık çevirisi yok
MEHMET ARDIÇLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. SALİH KIRKGÖZ
- Finite element study of circular waveguides
Sonlu elemanlar yöntemi ile çift T-Septumlu dairesel dalga kılavuzların incelenmesi
ERHAN USTAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1992
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. FATİH CANATAN
- Solution of field problems by the finite element method
Sonlu elemanlar yöntemi ile transformatörlerde alan problemlerinin hesaplanması
RECEP TAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Sonlu elemanlar yöntemi ile betonarme su depolarının hesabı ve tasarımı
Başlık çevirisi yok
MESUT TIĞDEMİR