SU JETİNİN BİR YÜZEYE ÇARPMASI
SU JETİ
Su jeti, uçak yapımı endüstrisinde, su altı çalışmalarında, kablo ve boru hatlarının döşenmesinde ve granit gibi sert kayaların patlamasız parçalanmasında yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Kullanım kolaylığı, pürüzsüz kesim, yüksek esneklik gibi özelliklere sahip olan su jeti. ışık lazerinin aksine, kullanımı esnasında patlayıcı veya zehirli gazların çıkmasına da neden olmuyor.
Su jetinin ilk modeli, doğadan esinlenerek Hazırlanmıştır. Yağmurun veya hırçın akan nehirlerin kayaları oyduğunu gözleyen araştırmacılar, bu gözlemlerini uygulamaya koymayı başarmışlardır. Milyonlarca yıl içinde meydana gelen bu doğal süreç, birkaç saniye de gerçekleşecekse, bu zaman faktörünü telafi edecek bilimsel bir yaklaşım gerektirir. Bu da. ancak yüksek bir basıncın varlığıyla gerçekleştirebilir. Nitekim, kullanılan özel bir pompayla su basıncı 4000 bara kadar yükseltebiliyor (Bu basınç. 40 km derinliğindeki bir denizin tabanındaki basınca karşılık gelir).
Bu yüksek basınç kuvvetinin ortaya çıkardığı potansiyel enerji, su jeti tarafından hareket enerjisine (kinetik enerji) dönüştürülüyor. Su huzmesi hedefe, saniye de 650 m hızla (ses hızının yaklaşık 2 katı) fırlatılıyor. 0,1 mm gibi çok küçük bir noktaya odaklanan su demeti, bir kesme hamlacının alevi gibi etki gösteriyor.
Yüksek Basınçlı Su Püskürtme (Jeti) Makinesi
Serbest bir su jeti oluşturmak üzere, aynı zamanda karışımla da kullanılan suyun geçmesine müsaade eden memeler veya hız artırıcı delikleri bulunan bir makinedir. Genellikle, yüksek basınçlı su püskürtme makineleri tahrik ünitesi, basınç üretici, hortumlar, püskürtme tertibatları, emniyet mekanizmaları, kumanda ve ölçme tertibatlarından meydana gelir. Yüksek basınçlı su püskürtme makineleri hareketli veya sabit olabilir:
- Hareketli yüksek basınçlı su püskürtme makineleri, değişik yerlerde kullanmak amacıyla tasarımlanan kendi alt dişlisine (undergear) takılı veya taşıta monteli, hareketli ve kolayca nakledilebilen makinelerdir. Gerekli bütün besleme hatları esnek ve kolayca ayrılabilir olmalıdır.
- Sabit yüksek basınçlı su püskürtme makineleri, bir saha da belirli süre kullanılmak için ancak uygun bir teçhizatla başka bir sahaya taşınabilecek özellikte olacak şekilde tasarımlanmıştır. Genellikle temin hatları kayar veya iskelete monteli olarak ayrılabilir özelliktedir.
AMAÇ:
Su jetinin farklı geometrilere çarptırılmasıyla elde edilen itme kuvvetinin
uygulamalı olarak gösterilmesi
GİRİŞ
Basınç altındaki akışkan bir lüleden geçirilirse hızı artar. Bu jet akımı bir türbin
kanadına çarptırılırsa, türbin şaftını döndürür dolayısıyla suyun enerjisinden mekanik iş
elde edilmiş olur. Bu deneyde, jetin çarptığı kanat geometrisinin itme kuvvetinde
meydana getireceği etki araştırılacak ve sonuçlar impuls (hareket) teorisinden bulunacak
sonuçlarla kıyaslanacaktır.
Lüleden fışkıran su düz veya kepçe şeklinde bir kanada çarptırılmaktadır. Şeffaf
bir silindire dökülen su tartı kabında toplanmakta ve debi ölçümünden sonra su
deposuna boşaltılmaktadır. şekilde görüldüğü gibi suyun kanada uyguladığı itme
kuvveti bir manivela kolu ve denge ağırlığı yardımıyla deneysel olarak bulunabilir.
Debi arttıkça denge ağırlığını sağa doğru kaydırıp sistemi dengeye getirmek ve bu
durumda denge ağırlığının pozisyonunu tespit etmek gerekir.
DENEYİN YAPILIŞI
Deneye başlamadan önce manivela kolu üzerindeki jokey ağırlık sıfıra
getirilerek tartı sistemi dengelenir. Pompa çalıştırılarak suyun kanada çarpması
sağlanır. Bu sırada dengesi bozulan manivela kolu, jokey ağırlık sağa doğru kaydırılarak
tekrar denge haline getirilir. Jokey ağırlığın konumu kaydedilir. Sistemi terk eden su,
tartı kabında toplanır ve burada kaldıraç kolu sistemine benzer bir baskül yardımıyla
debisi ölçülür. Debi ayar vanası yardımıyla akışkanın debisi değiştirilebilir. Bu durumda
manivela kolu tekrar dengeye getirilmelidir. Böylece deney değişik debilerde
tekrarlanır. Aynı işlem hem plaka hem de kepçe şeklindeki kanat için tekrar edilir ve
sonuçlar bir hesap tablosuna kaydedilir.
DENEY YÖNTEMİ
a. Düzlem başlığı mafsallı kola takılarak dengelenir.
b. Yukarıda verilen ağırlıklardan bir tanesi kolun üzerinde “O” ya en uzak yere konularak, kol denge durumuna gelecek şekilde debi ayarlanır. Bu durumdaki l ve Q rotametre üzerinden okunur ve kaydedilir
c. Aynı işlem her seferinde ağırlık 2 şer cm “O” ya doğru kaydırılarak yapılır.
d. Düzlem başlık için yapılan işlemler küresel başlık içinde tekrarlanır.
