Makaleler

Osborne Reynols’un boruarda türbülansın başlamasını gözterdiği Orjinal Deney Düzeneği ve bu düzeneği Manchester üniversitesinde 1975 yılında kullanan John Lienhard

Yapay kalplerin tasarımında geniş ölçüde akışkanlar mekaniğinden yararlanılır. Yukarıda bu tür bir cihaz olan Penn State Electric Total Artificial Heart’a ait bir fotoğraf verilmiştir.

Alıntı: Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları3’üncü Baskıdan ÇeviriYunus A. Cengel, John M. CimbalaMcGraw-Hill, 2014
Link: http://personel.klu.edu.tr/dosyalar/kullanicilar/utkuyilmaz/dosyalar/dosya_ve_belgeler/akm_cengel_dn_bolum_01.pdf

• Katı:Katılarda moleküller yapı boyunca tekrarlayan bir düzende dizilir.
• Sıvılarda:moleküllerin birbirlerine göre konumları sabit olarak kalmaz ve bunlar serbestçe dönüp yer değiştirebilir.
• Gaz:moleküller birbirlerinden oldukça uzaktadır ve moleküller arasında bir düzenden söz edilemez.

Maddenin farklı fazlarındaki atom düzenleri: (a) katılarda moleküllerin konumları sabit, (b) sıvılarda molekül grupları halinde, (c) gazlarda ise moleküller gelişigüzel hareket eder.

Gaz vebuhar sözcükleri çoğunlukla birbirleri yerine kullanılır. Gaz:Bir maddenin buhar fazı, genellikle kritik bir sıcaklığın üzerinde ise gaz olarak adlandırılır.Buhar:Bu terim genellikle yoğuşma koşullarına çok yakın bir gaz halini ifade eder.
Makroskobik veyaklasikyaklaşım:Her bir molekülün davranışının bilinmesine ihtiyaç yoktur ve bu yaklaşım mühendislik problemlerinin doğrudan ve kolaylıkla çözülebilmesine olanak sağlar. •Mikroskobikveyaistatistikselyaklaşım:Moleküllerin bir araya gelerek oluşturdukları büyük molekül gruplarının davranışını esas alır.
Mikroskobik bir ölçekte bir gazın basıncı gaz moleküllerinin etkileşimine dayalı olarak belirlenirken, makroskobik ölçekte bir manometre ile ölçülebilir.

Alıntı: Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları3’üncü Baskıdan ÇeviriYunus A. Cengel, John M. CimbalaMcGraw-Hill, 2014
Link: http://personel.klu.edu.tr/dosyalar/kullanicilar/utkuyilmaz/dosyalar/dosya_ve_belgeler/akm_cengel_dn_bolum_01.pdf

Akışkan:Sıvı ve gaz halindeki maddeler.Katı maddeler uygulanan kayma gerilmesine şekil değiştirerek direnebilir.Buna karşın uygulanan kayma gerilmesi ne kadar küçük olursa olsun akışkanlar sürekli olarak şekil değiştirirKatılarda gerilme; şekil değiştirme, sıvılarda iseşekil değiştirme hızı orantılıdır.

Sabit bir kayma kuvveti etkisinde katıdaki şekil değiştirme belirli bir şekil değiştirme açısında son bulurken, bir akışkandaki şekil değiştirme hiçbir zaman durmaz ve belirli bir şekil değiştirme hızına yaklaşır.İki paralel levha arasına yerleştirilen lastik takozun kayma kuvveti etkisiile şekil değiştirmesi. Şekilde lastik takoz üzerindeki kayma gerilmesi gösterilmiştir. Buna eşit ancak zıt yönde bir kayma gerilmesi ise üstteki levhanın alt yüzeyine etkimektedir.

Gerilme:Birim alana gelen kuvvet.Normal gerilme:Bu kuvvetin dik bileşeninedenir.Kayma gerilmesi:Bu kuvvetin teğetselbileşeninedenir.Basınç:Durgun bir akışkandaki normal gerilme.Sıfır kayma gerilmesi:Durgun haldeki bir akışkanda kayma gerilmesi gelişmez. Kabın çeperleri ortadan kalktığında, ya da kap eğildiğinde, sıvı yatay bir serbest yüzey oluşturmak üzere harekete geçer ve bu esnada kayma gerilmesi meydana gelir.Bir akışkan elemanının yüzeyindeki normal gerilme ve kayma gerilmesi. Durgun akışkanlarda kayma gerilmesi sıfırdır ve basınç sadece normal gerilmeden ibarettir.

Birsıvıda, molekül grupları bağıl hareket yapabilir, ancak moleküller arasındaki güçlü çekim kuvvetleri hacim sabit kalır. Sonuç olarak bir sıvı içerisinde bulunduğu kabın şeklini alır ve geniş bir kabın içerisinde yerçekiminin etkisiyle serbest yüzey oluşturur.Birgazise kabın çeperlerine kadar genişler ve sonunda tüm kabı doldurur . Bunun nedeni gaz molekülleri arasındaki mesafelerin fazla olması ve bu yüzden aralarındaki çekim kuvvetinin çok zayıf olmasıdır.Sıvıların aksine üzeri açık bir kaba konulan gazlar serbest yüzey oluşturamaz.
8Sıvıların aksine gazlar serbest yüzey oluşturmaz ve genişleyerek mevcut hacmin tamamını doldurur.

Alıntı: Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları3’üncü Baskıdan ÇeviriYunus A. Cengel, John M. CimbalaMcGraw-Hill, 2014
Link: Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları3’üncü Baskıdan ÇeviriYunus A. Cengel, John M. CimbalaMcGraw-Hill, 2014

Akışkanlar mekaniği hareketli ya da durgun haldeki sıvılar vegazlar ile ilgilenir.

• Mekanik:fizik biliminin kuvvetlerin etkisindeki durgun ve hareketli cisimler ile ilgilenen en eski dalıdır.•Statik:Mekaniğin hareketsiz cisimler ile ilgili dalı.Dinamik: Mekaniğin hareketli cisimler ile ilgili dalı.

• Akışkanlar Mekaniği:Akışkanların, durgun (akışkan statiği) ve hareket halindeki (akışkan dinamiği) davranışları ve yine akışkanların diğer akışkanlar ve katılar ile oluşturdukları sınırlardaki etkileşimleri ile ilgilenen bilim dalıdır.

• Akışkanlar Dinamiği:Akışkanlar mekaniği, akışkanın durgun hali hareket hızının sıfır olduğu özel bir durum olarak değerlendirilip akışkanlar dinamiği olarak da adlandırılır.
• Hidrodinamik:Sıkıştırılamaz kabul edilen akışkanların (sıvılar, su ve düşük hızlarla hareket eden gazlar) hareketi ile ilgilenir.Hidrolik:Sıvıların boru ve açık kanallardaki akışıyla ilgilenir.

• Gaz Dinamiği:Gazların lülelerde yüksek hızlarda akmasında olduğu gibi akış esnasında akışkan yoğunluğunun önemli oranda değiştiği akışları konu alır.

• Aerodinamik:Gazların (özellikle havanın) uçaklar, roketler ve otomobiller gibi cisimlerin etrafındaki yüksek ve düşük hızlı akışı ile ilgilenir. Meteoroloji, oşinografi vehidroloji:Doğal olarak gelişen akışları konu alır.
  Alıntı: Akışkanlar Mekaniği: Temelleri ve Uygulamaları3’üncü Baskıdan ÇeviriYunus A. Cengel, John M. CimbalaMcGraw-Hill, 2014
  Link: http://personel.klu.edu.tr/dosyalar/kullanicilar/utkuyilmaz/dosyalar/dosya_ve_belgeler/akm_cengel_dn_bolum_01.pdf

Akışkanlar Mekaniği Araştırmaları Çalıştayı28 Ekim 2016Cuma günü 14 katılımcının ODTÜ KKK Kültür Kongre Merkezinde yaptığı sunumlar ile gerçekleşmiştir.

Akışkanlar Mekaniği Araştırmaları Çalıştayı3Akışkanlar Dinamiğinde Moleküler Yaklaşımlar -“Direct Simulation Monte Carlo” (DSMC) Uygulamaları
Günümüzde akışkan dinamiği problemlerinin incelenmesi, makroskopik ve mikroskopik yaklaşımlar ile yapılabilmektedir. Makroskopik yaklaşımda akışkanın sürekli bir ortam olduğu kabul edilmekte ve problemdeki şartlara bağlı olarak çeşitli varsayımlarda bulunularak formülasyonlar değişik modeller ile yapılmaktadır. Bu modellerden en yaygın olanı Navier-Stokes denklemleridir. Bu model, hareket sırasında akışkanın yerel denge durumuna oldukça hızlı bir şekilde uyum sağlamaya çalıştığı ve akışkan özelliklerinin yerel denge durumundan çok az farklılık gösterdiği şartlarda geçerliliğini korumaktadır. Bunların dışında, örneğin şok probleminde ve seyreltik gaz akışlarında kullanılamamaktadır. Her ne kadar Navier-Stokes modelinden daha gerçekçi modeller varsa da kullanım kolaylığı, karşılaşılan durumların sayısı ve verdiği sonuçların doğruluk oranının yüksekliği göz önüne alındığı için Navier-Stokes modeli günümüzde bu alanda yaygın olma özelliğini korumaktadır.
Alıntıdır: M. Cevdet Çelenligil (celenlig@metu.edu.tr)Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kuzey Kıbrıs Kampüsü, Güzelyurt, TRNC, Mersin 10
Makalenin devamı : https://web.itu.edu.tr/msahin/FMRC_FILES/FMRC_Workshop_2016.pdf

Damlacık ve sprey araştırmaları:
Damlalar gerek tek, gerekse sprey şeklinde bir çok önemli teknoloji de kullanılmaktadır. Araba motorları, jet motorların yanma odaları, yüzey kaplamaları, yüzey soğutması, yüzey reaksiyonları, solunum yolu ile ilaç alımı, yangın söndürmesi, tarımsal ilaçlama ve inkjet baskı teknolojisi bunlara örnektir. Bu uygulamaların yanında, buhar türbinlerindeki ve termik / nükleer santrallerin buhar hatlarındaki, damlaların çarpmasından kaynaklı aşınma ise etkileşimin yıkıcı tarafına örnektir.
Alıntıdır: Özgür Ertunç(ozgur.ertunc@ozyegin.edu.tr)Özyeğin Üniversitesi, İstanbul
Makalenin devamı : https://web.itu.edu.tr/msahin/FMRC_FILES/FMRC_Workshop_2016.pdf

Hesaplamalı yöntemlerle ses-üstü akış
Düz bir levha üzerindeki laminar sınır tabakaya çarpan bir şok dalgası, ani basınç artışı meydana getirerek sınır tabakanın ayrılmasına ve deformasyona uğramasına sebep olabilmektedir. Şokun sebep olduğu ani basınç, sıcaklık, ve yoğunluk artışı gibi bozuntular sesüstü bölgede sadece akım altına iletilirken, sınır tabakanın ses-altı bölgesinde ise bu etki akım üstüne doğru da ilerleyebilmektedir. Bu sebeple, bir şok dalgasının sebep olduğu bozuntuların doğru şekilde temsili, hem ses-üstü hem de ses-altı akışın gerçekçi bir şekilde modellenmesi ile mümkün olabilmektedir. Şok-sınır tabaka etkileşimi problemlerinin yer koşullarında oluşturulması ve gerekli ölçümlerin yapılması hedeflendiğinde ise, test odasının fiziksel kısıtları sebebiyle, küçük modeller üzerinde çok kısa zaman dillimlerinde ölçüm alabilme zorluğu ortaya çıkabilmektedir. Bu zorluklar dikkate alındığında, şok-sınır tabaka etkileşimi problemlerinin meydana getirdiği karmaşık mekanizmanın, var sa deneysel sonuçların hesaplamalı sonuçlarla birarada değerlendirilmesi ile daha iyi anlaşılabileceği değerlendirilebilir.
Alıntıdır: Bayram Çelik (celikbay@itu.edu.tr)İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul
Makalenin devamı : https://web.itu.edu.tr/msahin/FMRC_FILES/FMRC_Workshop_2016.pdf