BAHAR 2014 – 28.03.2014 GM 210 - AKIŞKANLAR MEKANİĞİ PROBLEM SETİ 2 (1, 2, ve 5 nolu sorular için son teslim tarihi 04.04.2014)
1. Uzunlukları aynı (L), çapları farklı iki borunun ucuca eklenmesi ile elde edilen boru hattının (2L) içerisinden Newtonumsu bir sıvı akmaktadır. Akışın, tam gelişmiş katmanlı akış olduğu biliniyor. Birinci borudaki basınç kaybı (P1) ikinci boruda meydana gelen basınç kaybının (P2) 1.24 katı olduğuna göre birinci borunun çapı D ise ikinci borunun çapını bulunuz.
2. 10°C deki suyun özelliklerine sahip bir içecek, 4mm çapında ve 25 cm uzunluğunda bir pipetle 4 cm³/s hızla içiliyor. Akış katmanlı mıdır? Pipetin çıkışında akış tam gelişmiş akış mıdır?
du 3. Hagen-Poiseuille eşitliğini kullanarak borunun duvarında kayma hızının ( γ& = ) 4Q/R³ dr olduğunu gösteriniz.
4. Newtonumsu bir akışkanın düz boru içerisinde tam gelişmiş katmanlı akışı sırasında r’nin hangi değerinde çizgisel hız, ortalama çizgisel hıza eşittir?
5. Viskozitesi 0.002 Pa.s, yoğunluğu 1000 kg/m³ olan Newtonumsu bir sıvı, çapı 4 mm olan düz bir boru içerisinde akmaktadır. Akışın, tam gelişmiş katmanlı akış olduğu biliniyor. Boruda meydana gelen basınç kaybını ölçmek amacı ile boru üzerine yerleştirilen manometrenin kollarındaki sıvı seviyeleri arasındaki fark (h) 6 mm olarak ölçüldüğüne göre borunun içerisinde akmakta olan sıvının ortalama çizgisel hızı nedir? Manometre sıvısının yoğunluğu = 2000 kg/m³