• Document: BÖLÜM 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ
  • Size: 1.98 MB
  • Uploaded: 2018-12-07 14:29:01
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları, 2nd Edition Yunus A. Cengel, John M. Cimbala McGraw-Hill, 2010 BÖLÜM 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ Amaçlar • Kontrol hacmine etkiyen çeşitli kuvvetleri ve momentumları tespit etme • Akışla ilgili kuvvetleri belirlemede kontrol hacmi analizini kullanma • Akışla ilgili ortaya çıkan ve iletilen torku belirlemede kontrol hacmi analizini kullanma 2 6–1 ■ NEWTON ’UN YASALARI Newton’un yasaları: Cisimlerin hareketleri ile bunlara etkiyen kuvvetler arasındaki bağıntılardır. Newton’un ilk yasası: Durmakta olan bir cismin hareketsiz kalacağını, hareket halindeki bir cisim üzerine etkiyen net bir kuvvet yoksa onun düz bir yörünge üzerinde aynı hızla hareketine devam edeceğini ifade eder. Dolayısıyla bir cisim eylemsizlik durumunu sürdürmek eğilimindedir. Newton’un ikinci yasası: Bir cismin ivmesinin, cisme etkiyen net kuvvet ile doğru orantılı ve cismin kütlesi ile ters orantılı olduğunu belirtir. Newton’un üçüncü yasası: Bir cisim ikinci bir cisme kuvvet uyguladığında, ikinci cismin de birinci cisme eşit ve ters yönde bir kuvvet uygulayacağını ifade eder. Bu nedenle, oluşan tepki kuvvetinin yönü sistem olarak seçilen cisme bağlıdır. 3 Doğrusal momentum veya sadece cismin momentumu: Cismin kütlesi ile hızının çarpımına eşittir. Newton'un ikinci yasası, akışkanlar mekaniğinde genellikle doğrusal momentum denklemi olarak bilinir. Momentumun korunumu prensibi: Bir sisteme etkiyen net bir kuvvet bulunmuyorsa, sistemin momentumu da sabit kalır. Doğrusal momentum, kütle Newton’un ikinci yasası; bir ile hızın çarpımıdır ve yönü cismin momentumunun değişim hızın yönüyle aynıdır. hızı, o cisme etkiyen net kuvvete 4 eşittir şeklinde de ifade edilebilir. Açısal momentumun korunumu prensibi: Dönmekte olan bir cisme etkiyen net tork sıfır ise, bu cismin toplam açısal momentumu sabit kalır ve dolayısıyla böyle bir sistemin açısal momentumu korunmuş olur. Bir cismin açısal momentumunun değişim hızı, o cisme etkiyen net 5 momente eşittir. 6–2 ■ KONTROL HACMİ SEÇİMİ Bir kontrol hacmi, uzayda akışkanın içerisinden aldığı, rastgele seçilmiş bir bölgedir ve bu bölgenin sınırlarını oluşturan kontrol yüzeyi sabit, hareketli ve hatta akış sırasında şekil değiştiren bir yüzey olabilir. Birçok akış sisteminde sabit donanım durağan bir yüzeye sıkıca bağlanmış haldedir. Bu tür sistemler en iyi, sabit kontrol hacimler kullanılarak analiz edilir. Hareketli ya da şekil değiştiren akış sistemleri analiz edilirken, kontrol hacminin de hareket etmesine veya şekil değiştirmesine izin verilmesi genellikle daha uygundur. Şekil değiştiren kontrol hacminde, kontrol yüzeyinin bir kısmı diğer kısımlarına göre bağıl hareket eder. (a) Sabit, (b) hareketli ve (c) şekil değiştiren kontrol hacimlerine örnekler. 6 6–3 ■ KONTROL HACMİNE ETKİYEN KUVVETLER Bir kontrol hacmine etkiyen kuvvetler; Kontrol hacminin tümüne etkiyen kütle kuvvetleri (yerçekimi, elektrik ve manyetik alan kuvvetleri gibi) ve Kontrol yüzeyine etkiyen yüzey kuvvetleridir (basınç kuvvetleri, viskoz kuvvetler ve temas noktalarındaki tepki kuvvetleri gibi). Analizde sadece dış kuvvetler hesaba katılır. Kontrol hacmine etkiyen tüm kuvvetler: Kontrol hacmine etkiyen toplam kuvvet, kütle ve yüzey kuvvetlerinden oluşur; kütle kuvveti diferansiyel hacim elemanı üzerinde, yüzey kuvveti ise diferansiyel yüzey elemanı üzerinde gösterilmiştir. 7 En yaygın kütle kuvveti, kontrol hacminin her bir diferansiyel elemanına aşağıya doğru etkiyen bir kuvvet olan yerçekimidir. Yüzey kuvvetlerinin analizi, hem normal hem de teğetsel bileşenlerden oluştukları için kolay değildir. Normal gerilmeler, basınç (Her zaman

Recently converted files (publicly available):