1

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ-II

Şekil 1. Akışa bırakılan parçacıkların parçacık izlemeli hızölçer ile belirlenmiş cisim arkasındaki (iz bölgesi) yörüngeleri ve hızlarının zamana göre değişimi (renk skalası). Akış sağdan soladır.

Şekil 2. Bir kızgın-tel anemometresi probunun büyütülmüş görünümü (üst sol). Sekiz noktadan sekiz prob ile eş zamanlı hız ölçüm sistemi (üst sağ). İstenilen koordinattan tek prob ile eşzamansız ölçüm sistemi.

t anındaki hız dağılımı t + 0,5 s anındaki hız dağılımı

Şekil 3. Parçacık görüntülü hızölçer (Partıcle image velocimetry) ile silindir iz bölgesinde hız ölçümü. Silindirin çapına göre elde edilen Reynolds sayısı 7500’dür.

2

Şekil 4. Bir depoya bağlı dairesel bir borudaki iç akışta oluşan hız profilinin boru uzunluğuna bağlı değişimlerinin farklı koordinatlar için gösterimi.

Şekil 5. Newton’un ikinci kanununun bir akışkan parçacığına uygulanması.

Şekil 6. Bir lülede yerel ve advektif ivme.

Şekil 7. Akım çizgisi ile hız arasındaki bağıntılar

3

Şekil 8. Bir akışkan parçacığının oluşturduğu yörünge çizgisi

Şekil 9. Bir cisim önünde oluşturulan çıkış çizgisi

Şekil 10. Kanal içi akışta oluşan zaman çizgileri

Şekil 11. Titanyum dioksit (solda) ve Çin kili ile yapılan akış görselleştirmeler

4

Şekil 12. Araca (solda) ve delta kanat arka kısmına yerleştirilen tel örgüye uygulanmış püsküller

Şekil 13. Uçak kanadına uygulanmış minipüsküller

Şekil 14. Sol uçak kanadının üst kısmında gelişen sınır tabakanın laminerden (süblimleşmemenin az olduğu beyaz kısım) türbülanslıya (maddenin tamamen süblimleştiği siyah kısım) çizgisi.

Şekil 15. Yöntemin yatay (solda) ve dikey konumlandırılan teller ile uygulanması.

5

Şekil 16. Tek noktalı (üstte) ve çok noktalı duman enjeksiyonu uygulamaları.

Şekil 17. Dumanlı ortam yönteminin uygulamaları

Şekil 18. Daralan kanal içerisinde çizgi halinde ve kesikli çizgi halinde oluşturulan hidrojen kabarcıkları.

6

Şekil 19. Balina yüzgeci tipli kanat üzerindeki açıklıklardan ve bir kare prizma ilerisindeki bir noktadan boya enjeksiyonları.

Şekil 20. Gölge grafiği (üstte) ve Şiliren yöntemleri ile akışın görselleştirilmesi.

Şekil 21. İçerisinde daimi ve tam gelişmiş laminer akışın olduğu dairesel kesitli bir boru içerisinde belirlenmiş noktalar arasındaki u hızlarının profil çizimleri. Boru içerisindeki akış soldan sağadır.

7

Şekil 22. Bir dairesel silindirin iz bölgesinden elde edilen zaman-ortalamalı hız vektörü çizimi.

Şekil 23. Ayın yüzeyinin, merkezinden uzaklığını gösteren renkli yükseklik konturları ve bir tepenin yüksekliğini gösteren renksiz, değer çizgili konturlar.

8

Şekil 24. Akışkan elemanının hareket şekilleri

Şekil 25. Ötelenme hareketi

Şekil 26. Dönme hareketi

Şekil 27. Doğrusal şekil değiştirme

9

Şekil 28. Sıkıştırılamaz akışta akışkan elemanı

Şekil 29. Sıkıştırılabilir akışta muhtemel akışkan elemanı

Şekil 30. x-y düzlemindeki akışkan elemanı

Şekil 31. Dönümlü ve dönümsüz akış bölgelerindeki akışkan parçacığı hareketleri

10

Şekil 32. Bir akışkan elemanının sınırlarındaki hız bileşenleri

Şekil 33. İki farklı akış analiz yöntemi.

Şekil 34. Genel denklemin çıkarıldığı keyfi, sabit bir kontrol hacmi

Şekil 35. Sonsuz

küçüklükteki bir

KH’ye süreklilik

denkleminin

uygulanması

11

Şekil 36. İki komşu

akım çizgisi

Şekil 37. Akım

çizgisinde yön

belirleme esasları

Şekil 38. İki akışkan

arasındaki arayüz

Şekil 39. Düşük ve yüksek yoğunluklu iki akışkan arasındaki arayüz (Hava ile su gibi)

Şekil 40. Simetri sınır şartı

12

Şekil 41. Akış rejimlerinin nicel ve nitel olarak belirlenmesi

Şekil 42. Farklı kesitler için elde edilen hidrolik çaplar

Şekil 43. Bir boruya giriş yapan akışkanda hız sınır tabakasının gelişimi

Şekil 44. Eğimsiz bir boru içerisindeki tam gelişmiş laminer akışta Newton’un 2. Kanununu uygulamak için seçilen boru ile eş merkezli sonsuz küçüklükteki (diferansiyel) halka şeklindeki kontrol hacmi (Diferansiyel analiz)

13

Şekil 45. Bu diferansiyel kontrol hacmine etkiyen kuvvetler

Şekil 46. Tam gelişmiş laminer akışta maksimum hız ile ortalama hızın ilişkisi

Şekil 47. Eğimli bir boru içerisindeki tam gelişmiş laminer akışta Newton’un 2. Kanununu uygulamak için seçilen boru ile eş merkezli sonsuz küçüklükteki (diferansiyel) halka şeklindeki kontrol hacmi (Diferansiyel analiz)

14

Şekil 48. Moody diyagramı

Şekil 49. Keskin kenarlı boru girişinde meydana gelen yük kaybının şematik gösterimi

Şekil 50. Yerel kayıp katsayılarının çeşitli bağlantı elemanları için verilen değerleri

15

Şekil 50. Yerel kayıp katsayılarının çeşitli bağlantı elemanları için verilen değerleri

Şekil 50. Yerel kayıp katsayılarının çeşitli bağlantı elemanları için verilen değerleri

16

Şekil 51. Borulama sisteminde bağlantı tipleri

Şekil 52. Uygulamalarda karşılaşılan borulama sistemi

Şekil 53. Akım çizgili (düşük hücum açılı kanat profili) ve küt (silindir) cisimlere örnek

17

Şekil 54. Akışkan kuvvetlerinin ve ilgili momentlerin bir araba üzerinde gösterimi

+

II

Şekil 55. İki-boyutlu akışta, akışkan tarafından uygulanan basınç ve sürtünme kuvvetlerinin kanat üzerindeki bileşkeleri

18

Şekil 56. Kanadın küçük bir elemanı (dA) üzerine etkiyen sürtünme ve basınç kuvvetleri

Şekil 57. Limit hıza erişmiş bir küreye etkiyen kuvvetler

Şekil 58. Akışa paralel ve dik olarak yerleştirilen ince levhaların direnç katsayıları, sırasıyla, sürtünme direnç katsayısına ve basınç direnç katsayısına eşit olmaktadır.

Şekil 59. Şekil içerisinde görülen akım çizgili destek elemanı için kalınlık oranının (t/c) bir fonksiyonu olarak verilmiş sürtünme direnci ve basınç direncinin toplam dirence katkıları. Toplam direnç, t/c≈0,27 değerinde minimum seviyededir.

19

Şekil 60. İki-boyutlu bazı cisimlerin Re≥10

4 için yaklaşık direnç katsayıları

Şekil 61. İki kısımdan meydana geldiği düşünülen sokak lambası

20

Şekil 62. NACA 64(1)-412 tipi kanat için kaldırma/direnç oranının, hücum açısının bir fonksiyonu olarak değişimi

Şekil 63. Stola uğramış ve uğramamış bir uçak kanadındaki kuvvet dağılımları

Şekil 64. Flap ve slatın kaldırma üzerindeki etkileri

21

Şekil 65. Çeşitli flapların farklı hücum açıları için NACA 23012 üzerine etkiyen kaldırma ve dirence etkileri

Şekil 66. Çeşitli flapların farklı hücum açıları için NACA 23012 üzerine etkiyen kaldırma ve dirence etkileri

22

Şekil 67. Kanatla ilgili bazı parametreler

Şekil 68. Aynı üst görünüş alanına ve farklı AR’lere sahip kanatların CL ve CD değerlerinin ile değişimi