Hız ve Türbülans Ölçüm Deneyleri Sonuçları .1 Silindirik delikler

Silindirik deliklerde ana akış yönünde yapılan hız ölçümleri ile elde edilen hız profilleri değişik konumlar için EK-B ’de Şekil B.26 ile verilmiştir. Şekiller incelendiğinde ana akış doğrultusunda ilerledikce hız azalmakta ve hızın maksimum olduğu Y konumu artmaktadır. Örneğin z*=0, X/D1=0 ve Y=3 mm konumunda hız maksimumdur ve değeri 27,68 m/s dir. z*=0, X/D1=4 ve Y=17 mm konumunda ise maksimum hız değeri 17,70 m/s değerindedir. Şekillerde ana akış hızının 10 m/s ’nin biraz üzerinde olduğu ve duvara yaklaşıldıkca hızın ana akış hızının altına düştüğü görülür.

Silindirik deliklerde Y yönünde yapılan hız ölçümleri ile elde edilen hız profilleri değişik konumlar için EK-B ’de Şekil B.27 ile verilmiştir. Y doğrultusundaki hızların maksimum değerleri ana akış doğrultusunda ilerledikçe azalmakta ve hızın maksimum olduğu Y konumu artmaktadır. Örneğin z*=0, X/D1=0 ve Y= 4.5 mm

konumunda Y yönündeki maksimum hız değeri 12.67 m/s iken z*=0, X/D1=4 ve Y=

14.5 mm konumunda Y yönündeki maksimum hız değeri 6.65 m/s dir.

Silindirik deliklerde ana akış yönünde çeşitli konumlarda yapılan türbülans ölçümleri EK-B ’de Şekil B.28 ile verilmiştir. Şekiller incelendiğinde z*=0 için maksimum türbülans % 30, z*=0.5 için maksimum türbülans % 25 ve z*=-1 için maksimum türbülans % 10 ’dur. Ana akışın karışım bölgesi dışında ana akış doğrultusundaki türbülans şiddeti % 1.10 ile % 1.75 aralığında değişir.

Silindirik deliklerde Y yönünde çeşitli konumlarda yapılan türbülans ölçümleri EK-B ’de Şekil B.29 ile verilmiştir. Şekiller incelendiğinde z*=0 için maksimum türbülans

% 39.74, z*=0.5 için maksimum türbülans % 36.98 ve z*=-1 için maksimum türbülans % 29.30 ’dur. Ana akışın karışım bölgesi dışında Y doğrultusundaki türbülans şiddeti % 4.9 ile % 5.7 aralığında değişir.

Ana akış ile Y yönündeki maksimum türbülans şiddetleri dikkate alındığında silindirik delik ile yapılan deneylerde Y yönünde daha büyük türbülans değerleri oluşmuştur.

6.2.2 Tek sıralı dikdörtgen delikler

Tek sıra dikdörtgensel deliklerde ana akış yönünde çeşitli konumlarda yapılan hız ölçümleri incelendiğinde (EK-B ’de Şekil B.30) silindirik deliklerde olduğu gibi ana akış doğrultusunda ilerledikçe hız azalmakta ve hızın maksimum olduğu Y konumu artmaktadır. Şekillerde ana akış hızının 9.8 m/s değerine yakın olduğu ve duvara yaklaşıldıkca hızın ana akış hızının altına düştüğü görülmüştür.

Tek sıra dikdörtgensel deliklerde ana akış yönünde çeşitli konumlarda yapılan türbülans ölçümleri incelendiğinde (EK-B ’de Şekil B.31) z*=0 için maksimum türbülans % 22.70 ve z*=0.5 için maksimum türbülans % 19.77 ‘dir. Ana akışın karışım bölgesi dışında ana akış doğrultusundaki türbülans şiddeti % 2.97 ile % 3.13 aralığında değişmiştir.

6.2.3 İki sıralı dikdörtgen delikler

İki sıralı dikdörtgen deliklerde ana akış yönünde yapılan hız ölçümleri ile elde edilen hız profilleri değişik konumlar için birinci sıra delik için EK-B’de Şekil B.32 ’ de ikinci sıra delikler için Şekil B.33 ’de verilmiştir. Şekiller incelendiğinde silindirik ve tek sıra dikdörtgen deliklerde olduğu gibi ana akış doğrultusunda ilerledikçe hız azalmakta ve hızın maksimum olduğu Y konumu artmaktadır. Örneğin birinci sıra

deliklerde z*=0, X/D1=0 ve Y= 1.5 mm konumunda ana akış yönündeki maksimum

hız değeri 22.18 m/s iken z*=0, X/D1=3 ve Y= 7 mm konumunda ana akış yönündeki maksimum hız değeri 15,75 m/s dir. Şekillerde ana akış hızının 8 m/s değerine yakın olduğu, silindirik ve tek sıra dikdörtgen deliklerde olduğu gibi duvara yaklaşıldıkca hızın ana akış hızının altına düştüğü görülmüştür.

İki sıralı dikdörtgen deliklerde ana akışa dik y yönünde yapılan hız ölçümleri ile elde edilen hız profilleri değişik konumlar için birinci sıra delik için EK-B’de Şekil B.34 ’ de ikinci sıra için Şekil B.35 de verilmiştir. Silindirik ve tek sıra dikdörtgen

deliklerde olduğu gibi iki sıralı delikler içinde Y doğrultusundaki hızların maksimum değerleri ana akış doğrultusunda ilerledikçe azalmakta ve hızın maksimum olduğu Y konumu artmaktadır.

Ana akış doğrultusunda birinci sıra delikte elde edilen türbülans değerleri EK-B’de Şekil B.36’ da ikinci sıra delikte elde edilen türbülans değeri Şekil B.37 ’de verilmiştir. Şekiller incelendiğinde birinci sırada z*=0 için maksimum türbülans %25.40, z*=0.5 için maksimum türbülans % 21.50 ve z* = -1 için % 20.27, ikinci sırada z*=0 için maksimum türbülans % 28.13, z*=0.5 için maksimum türbülans %22.46 , z*=-0.5 için % 23.34 ve z* = -1 için % 20.88 dir. Bu sonuçlar ana akış yönünde birinci ve ikinci sıralarda maksimum türbülans şiddetlerinde benzerliklerin olduğunu gösterir. Ana akışın karışım bölgesi dışında ana akış doğrultusundaki türbülans şiddeti % 3.32 ile % 3.87 aralığında değişir.

Y doğrultusunda birinci sıra delikte elde edilen türbülans değerleri EK-B’de Şekil B.38 ’ de ikinci sıra delikte elde edilen türbülans değerleri Şekil B.39 ’da verilmiştir. Şekiller incelendiğinde birinci sırada z*=0 için maksimum türbülans % 48.86, z*=0.5 için maksimum türbülans % 41.4 ve z* = -1 için % 34.62, ikinci sırada z*=0 için maksimum türbülans % 41.96, z*=0.5 için maksimum türbülans % 39.89 , z*=-0.5 için % 36.23 ve z* = -1 için % 35.80 dir. Bu sonuçlar ana akış yönünde birinci ve ikinci sıralarda maksimum türbülans şiddetlerinde benzerliklerin olduğunu göstermiştir.

Ana akış yönü ile Y yönündeki maksimum türbülans şiddetleri dikkate alındığında, silindirik deliklerde olduğu gibi dikdörtgensel deliklerde de Y yönünde daha büyük türbülans değerleri oluşur. Ana akışın karışım bölgesi dışında Y doğrultusundaki türbülans şiddeti % 5.79 ile % 6.84 aralığında değişir.

Birinci sıra delikler ile ikinci sıra deliklerin hem ana akış hemde Y doğrultularındaki türbülans şiddetlerinin Y mesafesindeki değişimleri karşılştırıldığında ikinci sıra deliklerdeki türbülans değişim aralığı daha büyüktür. Örneğin birinci sıra delikler için Şekil B.38 ’de X/D₃=3 ve Y=22 mm de ana akışın karışım bölgesi dışındaki türbülans şiddetine(% 6.20) ulaşırken, ikinci sıra delikler için Şekil B.39 da aynı konumlar için ana akışın karışım bölgesi dışındaki türbülans şiddetinden daha yüksek değerlerdedir (% 10.35). Bu durum, ikinci sıra delikler enjekte edilen jetlerin Y doğrultusunda ana akışa giriniminin çok küçükte olsa fazla olduğunu

göstermektedir. Bu etkinin birinci sıra deliklerin sınır tabaka kalınlığını bozmasından kaynaklandığı şeklinde değerlendirebilinir.