S.Ü. Mühendislik Fakültesi ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
HİDROLİK Dersi - Normal ve İkinci Öğretim – Final Sınavı Cevapları – 06.06.2014
Normal Öğretim :
İkinci Öğretim :
A Grubu :
B Grubu :
Adı Soyadı :...........................................................................
No
1
2
3
4
5
Toplam
:...........................................................................
Soru 1- Ekonomik kesit ne demektir, tarif ediniz. Dikdörtgen kesitli bir kanal için ekonomik kesiti tanımlayınız.
Soru 2- Çapı 200 mm olan çimento kaplamalı dökme demir
boru ile A noktasından B noktasına 63 L/s debi ile su
akmaktadır. C noktasında bulunan geri tepme ventili (check
valve) h’f = 5 (V2/2g) yersel yük kaybı oluşturmaktadır.
A’daki basınç 90 kPa ve B’deki basınç 24 kPa olduğuna göre
A-B noktaları arasındaki boru uzunluğunu hesaplayınız.
-6
2
Kin.Visk γ=1.55x10 m /s
2
→ → 2 2 90
24
→ → 6.73!
1 9.81 1 9.81
/ 0.063/#$#0.2% /4% 2.01!/&
'( 2.01 0.2
259355 2.6-10.
γ
1.55 10+,
/ 0.0024
0.000012; '( 2.6-10. ;→ 12234 → 0.015
200
56
#.89%6
Yersel yük kaybı: C noktasındaki geri tepme ventili, 5 7 5 9:., 1.03!
→ ; → 6.73 ; 1.03 5.70!
Sürekli yük kaybı: Borudaki sürekli yük kaybı, 0.015
< #.89%6
8. 9:.,
5.70! → =>?@
Soru 3- Şekildeki üç hazne probleminde A ve B
hazneleri C haznesini beslemektedir.
Q1 = 120 L/s ve Q 2 = 70 L/s’dir. Boru uzunlukları eşit
olup L1 = L2 = L3 = 1000 m’dir. D noktasında bulunan
pompanın verimini %75 alarak, pompa gücünü ve A
haznesinin kotunu hesaplayınız. Sistemin piyezometre
çizgisini yandaki şekil üzerine çiziniz.
Problemin çözümünde Williams-Hazen formülü veya
hidrolik cetvelleri kullanılacaktır.
N=ρgQHm/η
Q=26.46 x D2.63 x S0.54
Q2 =70 L/s D2=300 mm WHS2=0.005937
hf2= S2L2 =5.94 m ZD=8-5.94=2.06 m Pompa Giriş
Q1=120 L/s D1=400 mm WHS1=0.003968
hf1= S1L1 =3.97 m ZA=2.06+3.97=6.03 m
Q3=190 L/s D3=500 mm WHS3=0.003134
hf3 = S3L3 =3.13 m ZD’=10+3.13=13.13 m Pompa Çıkış
Hm=ZD-CIKIS-ZD-GIRIS= 13.13 - 2.06 = 11.07 m
N = 1x9.81x0.19x11.07 / 0.75 N = 27.51 kW
Soru 4- Şekilde görülen dikdörtgen kesitli 2 açık kanal
birleşerek tek kanal olarak akmaktadır. Bütün kanallar beton
kaplama olup taban eğimleri aynıdır. Her bir kanaldaki su
derinliğini 2 m alarak 3 No'lu kanalın genişliğini (B3)
hesaplayınız.
1
9
' CB D C A
9 E FGH
9
9 D
9
E
G
C
B
9C
#8%
D
9C
#2 4% ,
D
9
E
,
C
B
E F9H
9
9C
#19.38%,
9,
9C
#2 8%,
#2OB % CB
1
9C
N
B C P D
A
#4 OB % B
8 19.38 N
9
.C
#2OB % B
#4 OB %
.
B
C P →
B
27.38 N
OB QR. S@
Soru 5- Şekilde boykesit ve planı verilen dikdörtgen enkesitli
açık kanal sisteminin (1) kesitinde birim genişlikten 4
m3/s/m’lik debi ile su akmaktadır. 3 kesitinde akım sel rejiminde
ve kanaldaki su yüksekliği 1.85 m’dir. Akım memba tarafında
nehir rejiminde olup, kanalın 2 kesitine, 1 kesitinde kabarma
meydana getirmeyecek ve akımın gerçekleşebileceği en yüksek
eşik inşa edilmiştir. Sürtünmeden kaynaklanan enerji kayıplarını
ihmal ederek;
a) y1 ve y2 akım derinliklerini hesaplayınız.
b) (2) kesitindeki eşiğin yüksekliğini bulunuz.
Şekil üzerinde enerji çizgisi ve su yüzü profilini çizerek enerji
denklemi bileşenlerini her bir kesitte sayısal olarak gösteriniz.
a) T9 T 4 → 4O
TB K U
Y= 4B D
U
J
V
K
J
8
B
J
CK
B E I
9
#2OB %
MD
9C
.C
B
#4 OB %
6.667
6
L CK
WK
X
C P
B
/!
TB
6.667
B
1.85
;
Y
2.51!;
2.51 ; 1.85 0.66!
=
2 9.81 1.85
2
24B
Y= YQ 2.51 49 T9
4
4
;4 Z. =>@;49 R. >>@
9
249
2 9.81 49 9
Mansapta nehir rejimi olduğundan [Q Z. =>@ esas alınır.
9
2.51 ; 2.36 0.15!
2
YQ YZ \@]^_
e’nin maksimum olabilmesi için E2=Emin olması gerekir. Bu durumda ise y=yc olur.
4 4` a
K
K
TWbcX
4
→ 4 a
→ 4` 1.18!
9.81
3
3
d 4` → d 1.18;d Q. SS@
1.77 ; 1.18 0.59!
2
2
2
b) YQ YZ \@]^_ → Z. eQ Q. SS \@]^_
NOT: Sorular eşit puanlıdır.
Prof. Dr. Ali BERKTAY
BAŞARILAR
\@]^_ R. Sf@
Dr. Selim DOĞAN
Süre: 100 dakika
Prof. Dr. Mehmet Faik
SEVĐMLĐ
Download

Soru 1 - Çevre Mühendisliği Bölümü