Kategori: Vanalar/Valves

Borularda Akış Çeşitleri; Laminer ve Türbülant Akış

laminarturbulentflow

Laminer ve Türbülant akış, akışkanlar mekaniğinin bir konusu olmakla birlikte, borulama, vana seçimi ve enstruman seçimi esnasında çokça gözetilen bir parametredir.

 

1.1. Laminer Akış

Bir borudan akan akışkan, eğer türbülans (içinde aşırı karışımlar ve girdaplar) oluşturmadan, düzgün bir şekilde akıyorsa, bu ‘’laminer akış’’ tır. Genellikle düşük akış hızlarında görülür.

laminerflow

Şekil 1.1: Laminer Akış

1.2. Türbülant Akış

Bir borudan akan akışkan, içinde karışımlar ve girdaplar oluşturuyorsa böyle akışa “türbülant akış” denir. Bir borudan akan akışkanın, laminer ya da türbülant akış olduğunu;

turbulentflow

 

 

 

 

formülü ile tespit edebiliriz.

 

Nre      : Reynolds sayısı (birimsiz)

D         : Boru çapı (cm)

V         : Akışkanın hızı (cm/sn.)

d          : Akışkanın yoğunluğu (g/cm3)

µ          : Akışkanın viskozitesi (g/cm.sn)

 

Nre sayısı 2100 ‘ün altında ise akış laminer, 4000 ‘ün üzerinde ise türbilanttır. 2100 – 4000 arası geçiş bölgesidir.

 

Örnek: Çapı 2cm olan borudan yoğunluğu 0,8 g/cm3, hızı 20 cm/s ve viskozitesi 0,084 g/cm.s olan sıvı akıyor. Bu sıvının reynolds sayısını hesaplayarak akış çeşidini belirleyiniz?

 

 

Çözüm:

Sorunun çözümünde kolaylık sağlaması için verilenleri yazalım. D= 2cm V=20 cm /sn. d =0,8 g/cm3 µ=0,084 g/cm.sn  Nre= ? Formülde verilen değerleri yerine yazarak;

 

reynoldnumber

 

Nre sayısı 2100 ‘den küçük olduğu için akış laminerdir.

 

Basınç Düşürücü Vanalar Hakkında Genel Bilgi

pressurereducer

 

Basınç düşürücü vana; yüksek giriş su basıncını, hem statik (akış olmayan durum) hem de çalışma (akış durumu) durumunda daha düşük çıkış basıncına düşürmek için kullanılır. Bunun dışında buhar, hava gibi farklı akışkanlar içinde olan basınç düşürücüler mevcuttur. Biz burada daha çok su ve yangın sistemlerindeki basınç düşürücüler hakkında bilgi vereceğiz.

 

Islak borulu sprinkler sistemlerinde kullanılan basınç düşürücü vanalar pilot mekanizmalı olmalıdır. Kuru borulu ve ön tepkili sprinkler sistemlerinde pilot mekanizmalı vana kullanılmaz. Bu vanaların doğru çalışması için hidrolik devresinin suyla dolu olması gereklidir. Basınç düşürücü vanalar yüksek giriş basınçlarını, giriş debi ve basıncındaki değişikliklerden bağımsız olarak sabit çıkış basıncına düşürür. İstenen ayar basıncını sağlamak için pilot mekanizması vananın üzerindeki akıştaki basınç dalgalanmalarına karşı hassastır.

 

Basınç düşürücü vana kullanımı kaçınılmazsa vana çapının doğru tespit edilmesine dikkat edilmelidir. Akış durumunda; basınç düşürücü vana, yangın söndürme sistemi için gerekli olan debi ve basıncı sağlamak için mevcut giriş basıncını kullanabilmelidir. Statik durumda; basınç düşürücü vana çıkışındaki statik basıncın sistem elemanlarının maksimum çalışma basıncının üzerine çıkmasını önlemelidir. Pilot mekanizmalı basınç düşürücü vanalar sistemin ihtiyacı olan minimum ve maksimum debileri geçirebilmeli ve yüksek statik çıkış basıncını önlemelidir. Vana maksimum debi aralığının %20 ve %80’i içinde çalışacak şekilde boyutlandırılmalıdır. Bir sistemde geniş bir debi aralığı söz konusu ise, iki veya daha fazla sayıda vananın paralel bağlantısı gerekli olabilir. Sistemde yüksek bir basınç düşümü isteniyorsa iki veya daha fazla sayıda vananın seri bağlantısı gerekli olabilecektir. Vana üreticilerinin tablolarında yüksek ve düşük debiye göre boyutlandırma ve debiye bağlı maksimum basınç düşümü grafikleri kullanılarak boyutlandırma yapılmalıdır. Doğru boyutlandırma için aşağıdaki durumlar değerlendirilmelidir:

 

◗  Maksimum Mevcut Statik Giriş Basıncı: Su beslemesi ve vananın bulunduğu yüksekliğin bir fonksiyonudur.
◗ Maksimum İzin Verilen Statik Çıkış Basıncı: Sistem elemanlarının basınç sınıfı ve zorunlu standartların bir fonksiyonudur. Maksimum statik basınç 12 bar olarak alınır.
◗ Minimum Mevcut Giriş Çalışma Basıncı: Su beslemesinin minimum statik basıncı, vananın bulunduğu yükseklik, sistemdeki maksimum akış durumundaki kayıpların bir fonksiyonudur.
◗ Minimum İstenen Çıkış Çalışma Basıncı: Sistem için gerekli su debisi ve sistemin hidrolik hesaplarının bir fonksiyonudur.
◗ Vanadan Geçmesi İstenen Debi Aralığı

 
Basınç düşürücünün giriş ve çıkışında basınç göstergesi bulunmalıdır.

 
Basınç düşürücü vananın giriş tarafında izlenebilir vana bulunmalıdır.

 
Basınç düşürücünün çıkışında 12 bar’a set edilmiş ve çapı 13 mm (1/2”)’den az olmayan relief vana ve drenaj hattı sağlanmalıdır. Genellikle basınç düşürücü vanalardan sonra relief, basınç göstergesi, test ve drenaj için tüm gereklilikleri sağlamak üzere ½” relief vana ile kompakt halde bulunan tipte test ve drenaj vanaları kullanılır. Basınç düşürücüden sonra relief vana ve drenaj kullanılmasının sebebi, basınç düşürücüde meydana gelebilecek kaçak veya arıza durumunda sistemdeki yüksek basıncın dışarı atılmasıdır. Relief vanadaki akış halinde aynı zamanda su akış alarmı devreye girer ve tepkili personel basınç düşürücü problemi konusunda uyarılmış olur. Relief vana çıkışındaki drenajlar basınç düşürücü vana testleri sırasındaki suyun boşaltılmasını sağlar. Test ve drenaj vanasının çapı en az basınç düşürücü vana çapının yarısı kadar olmalı ancak 1 ½”’den daha az olmamalıdır.

 
Hattaki yabancı partiküllerden dolayı uygun çalışma sağlanamama riskine karşı basınç düşürücü vanaların yatay montajı tavsiye edilir.

 

Daha fazla bilgi için;

www.us-kon.com.tr