1. AKIŞ ÖLÇÜMÜ
Akışın ölçümü, malzemenin bir yerden bir yere taşınmasına gereksinme gösteren herhangi bir işlemde kullanılan bir yöntemdir (örneğin; yakıtın bir karayolu tankerinden bir garaj deposuna kütlesel aktarılması). Ölçüm, bir malzeme akışının niceliğini belirtmek için ya da bir akış debisi oluşturmak ve onu kontrol altında tutmak için kullanılır. Çoğu üretimlerde fabrika verimi akışın ölçülebilme ve hassas olarak kontrol altında tutulabilmesine bağlıdır, Bununla beraber bir akış ölçüm düzeni uygulanacaksa, bu ölçüm düzeni üretime ya da ölçülecek gerekçeye uygun ve aynı zamanda yeterli olmalıdır.
Akış Ölçümü Neden Önemlidir Nerelerde Kullanılır
Bu gün hayatımızda bir çok akışkan kullanılmaktadır. Elbette bunların en başında su gelir. Sonrasında petrol gaz türevleri ölçümü, İçeceklerin ölçümü basınç ölçümü gibi bir çok alanda akışkan ölçümü yapılmaktadır.1.1. Akış Türleri
Akışın hızına göre akış çeşitlendirilir. Bu türler, laminar (Düzgün) ve türbülanslı (girdaplı) akıştır.
Bir akışkan içinde laminar akış, doğal bir olay olup en iyi olarak örnekle tanımlanır. Reynolds bu konu üzerinde çok çalışmıştır.
Şekil 1.2. laminar akışın prensibini göstermektedir.
Hız, büyüklük ve yün olarak akışkanın her noktasında aynıdır (Sadece laminar akış için doğrudur.).
Düz bir cam boru içerisinde akan bir miktar su içerisine, bir miktar boyanmış sıvı lifi sokulmuştur. Tüm akışkan taneciklerinin akış yolu, boru duvarına paralel olacaktır. Bu nedenle boyanmış sıvı, sanki boru içerisinde başka bir boru varmış gibi, bir doğru üzerinde hareket edecektir. Ancak bu durum hız ve viskoziteye bağımlıdır ve hız arttıkça bir noktaya (kritik hıza) erişilir. Bu nokta boyanmış sıvının dağılmaya ve taşıyıcı sıvıya karışmaya başladığı görülür. Bu noktada sıvı taneciklerinin hareketi boru duvarlarına tam paralel değil, enine (çapraz) bir hıza sahiptir.
Şekil 0.2: Reynolds deneyi gösterimi
Akış modelinin bu biçimine türbülanslı akış denir. Özetleyecek olursak, kritik hızın altındaki hızlar için akış laminer olarak tanımlanır; kritik hızın üstündeki hızlar için ise akış türbülanslı olarak tanımlanır. Bu durum pratikte en yaygın görülen durumdur.
Reynolds bu verileri boyutsuz bir biçimde formüle etmiştir:
urada, Re Reynolds sayısı, D tesisatın geçit çapı, v hız, ? akış yoğunluğu, ? akışkanın mutlak viskozitesidir. Eğer Reynolds sayısı 2000'den küçük ise, borular içinde sıvı akışının laminer ve eğer 4000'den büyük ise türbülanslı olması beklenir. Bu değerler arasındaki bölge kritik bölgedir. Eğer sistemler aynı Reynolds numarasına sahip ve geometrik olarak benzer iseler, dinamik benzerliğe sahip oldukları söylenir.