İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNDE HİDROLİK LABORATUVAR DENEYLERİ

SU JETİ DENEYİ

VENTURİMETRE DENEYİ

ÖLÇME SAVAKLARI DENEYİ

ORİFİS DENEYİ

BETON / BETONARME BORU TESTLERİ (Tepe Yükü Dayanım Deneyi ve Sızdırmazlık Deneyleri)

POLİETİLEN BORULAR İÇİN HİDROSTATİK TESTLER

Su Yapıları Terimleri

Su Yapıları Terimleri

Mahmuz: Akarsu yatağını daraltmak için akışa dik doğrultuda inşa edilen su yapılarıdır.
Anroşman: Akarsu yatağını suyun etkilerinden korumak için kayaların ve beton küplerin doğrudan su içine atolması ile oluşturulan koruyucu örtüdür.
Master Planı: Birden fazla projenin birlikte değerlendirilip ilişkilerini belirlemek ve projeyi ayrıntılı olarak incelemek.
Akarsu havzası projesi: Havzadaki su kaynaklarını geliştirme amaçlı projelerdir.
Memba ve Mansap: Akarsu kesitinin kaynak tarafında kalan kısmı memba, ağız tarafında kalan kısım mansatır.
Akarsu Kavşağı: İki veya daha fazla akarsuyun birleştiği yere denir.
Havzanın Dere Frekansı: Yıl boyunca kurumayan toplam dere sayısının havza alanına oranıdır.
Drenaj Yoğunluğu: 1 kilometrekareye düşen ortalama akarsu uzunluğudur.
Yatak Malzemesi: Hareketli tabanı oluşturan malzemedir.
Yıkanmış Malzeme: havza erozyonundan gelen malzeme.
Katı Madde Konsantrasyonu: Su içindeki askı maddesi miktarının su ve askı maddesi karışım oranıdır.
Danenin Çökelme Hızı: Derenin eriştiği G/P = 1 denge durumundaki hızıdır.
Taşkın Yatağı: Sadece ortalama su seviyesindeki debilerdeki su altında kalan kıyı ile yüksek kıyı arasındaki arazi şerididir.
Çıkış Noktası: Bir havza bölümünden gelen yüzeysel suların toplanarak havzayı terkettiği akarsu kesitidir.
Dış Drenaj Alanı: Denize ulaşan akarsuların havza alanlarıdır.
Taban Düşüsü: Yataktaki su seviyesini kısa bir mesafede alçaltarak akarsuyun enerji fazlalığını yok eder.
Paralel Yapı: Akarsuyun eksenine paralel olarak kıyı çizgisinden başlayarak yeni düzenleme çizgisini belirleyen sedde tarzında yapılardır.
Yargın: Yatağın eğimini arttırmak, yatak su seviyesini düşürmek, akarsu kıvrımlarını düzeltmek için yargınlar yapılır.
Menfez: Küçük bir akarsuyu, karayolu veya demiryolu ile geçmek için menfezler kullanılır. boru menfezlerde çap en az 80 cm, seçilmeli, katı maddesi çok az akarsularda 30 cm ye kadar düşürülebilir.
Büz: Pişmiş toprak veya çimentodan yapılmış hazır menfezler veya kalın su borularıdır. Menfezlerde yapılan hesaplamalar geçerlidir.
Taşkın Seddeleri: Akarsu yatağının dışında planlanan taşkın sularını kontrollü bir şekilde geçiren su yaılarıdır.
Taşkın Duvarları: Meskun yerlerde arazi çok kıymetli olduğundan bu bölgelerden geçen akarsuların taşkın sularının yatak içinde tutulması için inşa edilir.


bu bilgiler Prof. Dr. Recep Yurtal hocamızın ders notlarından derlenmiştir.


Bu terimler, derste ders kitabı olarak öğrencilere önerilen "Su Kaynakları Mühendisliği, Cevat ERKEK, Necati AĞIRALİOĞLU" 'nun kitabından derste kullandığım sunulara aynı şekilde alınmıştır. Yukarıda bahsettiğim kitabı "Uygulama" Kitabı ile birlikte Su Mühendisliği ile ilgilenen herkese özellikle tavsiye ederim. RECEP YURTAL

VENTURİMETRE DENEYİ

VENTURİMETRE DENEYİ

1- Amaç:
Venturi ölçeği, bir boru içerisindeki akımın debisini ölçmeye yarayan bir sistemdir. Çalışma ilkesi Bernoulli denklemine dayanır.
Akış ölçümü deney düzeneği, esasen sıkıştırılamayan bir akışkanın tipik akış ölçüm metotlarını öğrenmek, aynı zamanda ’’Süreklilik ve Bernoulli’’ denklemlerinin uygulamasını açıklamak amacıyla tasarlanmıştır.
Akış bir venturimetre, bir orifismetre ve bir rotametre ile tanımlanmaktadır. Ayrıca akışı tanımlayan her bir elemanda meydana gelen basınç kayıplarının tespiti de deneyin amaçlarındandır.


2- Teori:
Debi ölçümünde daha ziyade orfismetre , venturimetre ve akış lüleleri kulanılır. Ayrıca bir akış hız profilinin laser Doppler, kızgın tel veya pilot tüpüyle ölçülmesinden hareketle alan integrasyonu yapılarak ta debi bulunabilmektedir. debi ölçümünde düşük maliyet, kullanılabilirlik, servis ömrü ve hassasiyet gibi özellikler; bu aletlerin hangisinin daha uygun olacağına karar vermede etkili olur. Venturimetre de basınç kaybı az olmasına rağmen maliyeti yüksektir. Orfismetre de maliyet düşük olması tercih nedeni iken ,yüksek basınç kaybı kullanım aralığını zorlaştırmaktadır. Akış lülesinde ise maliyet ve basınç kaybı orta derecededir .

Venturimetre deneyinde yumuşak bir şekilde daralan boru kesit kullanılır. Bu kesitler üzerinde piyezometre delikleri vardır. Bu deliklere birer lastik hortum geçirilir. Lastik hortumların diğer uçları bir manometre üzerinde bulunan cam boruların altına geçirilir.

Deneyin Yapılışı

İlk olarak deney düzeneğine maksimum debide su bırakılarak cam boru üzerindeki 11 adet cam borudan piyozometre yükseklikleri okunarak teorik debi hesaplanır. Daha sonra hazne kapatılarak içersinde su birikmesi sağlanır. Hazneye bırakılan suyun hazneyi doldurma zamanı bir kronometre yardımı ile bulunduktan sonra gerçek debi hesaplanır.
En yüksek piyezometrik basınç yüksekliği 1 nolu kesitte yaklaşık 2,5 cm vananın kısılmasıyla düşürülerek yeni basınç yüksekliklerinden en büyüğü ve en küçüğü okunur. Bu şekilde deney birkaç defa tekrarlanır ve her aşamada elde edilen en yüksek ve en düşük basınç yükseklikleri farklarından yararlanılarak Bernoulli denklemi ile teorik debi ve hızlar bulunur. Bulunan bu değerler sürtünme kayıpları ve yersel kayıplar ihmal edildiğinden gerçek debi değerlerini vermemektedir.
Haznedeki su miktarı ve ne kadar sürede dolduğu bilindiğinden gerçek debi bulunabilir. Gerçek debinin teorik debiye bölünmesi ile Cd katsayıları elde edilir.
Teorik debinin formülüne Cd katsayısının eklenmesi ile akışkanın gerçek debisi bulunmuş olur.

SU JETİ DENEYİ

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.

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.

ÖLÇME SAVAKLARI DENEYİ

ÖLÇME SAVAKLARI
Amaç: Ölçme savakları yardımıyla sıkışmayan bir akımdaki debi değerini veya savak katsayısını (Cs) bulmak amaçlanmaktadır.

Teori: Deney sırasında gözlenen bulguları aşağıdaki denklemler yardımıyla Q (debi) hesabında kullandık. savak katsayısı, gerçek debi, teorik debi arasında bağıntı elde edilir. 3 farklı yöntem için formüller aşağıda verilmektedir

Deney Düzeni ve Yöntemi: Suyun bir taraftan verilip diğer taraftan tekrar alınması şeklinde çalışan kanal tipi yapıda, mansaptan suyun boşalması sırasında önüne konulan engeller sonucu debi ve su yüksekliği değişimleri kontrol edildi. Gerçek debiyi bulmak için 30x30x10cm boyutlarında bir hacmin ne kadar sürede dolduğu tespit edildi.Q=V/t yardımıyla hesaplandı. Deney başlamadan önce enerji çizgisinin yüksekliği ölçülerek referans yüksekliği belirlendi

Editörün notu: burada önemli olan hacmi hesaplanabilir veya haci bilenen bir hazneye kaynağından gelen suyu boşaltarak aynı zamanda kronometre tutulması gerekmektedir. Hacmi bilinen bir hazneyse eğer hazne dolana kadar gelen suyun tümü hazneye gelecek şekilde dolum yapılır ve süre başlangıcı ile haznenin dolduğu an kronometre yardımı ile süre hesaplanır ve Q=V/t  bağıntısı ile debi bulunur.
Bu uygulama genellikle içme ve kullanma suyu sağlamak amacıyla açılan kuyu tipi sondaj veya artezyen kaynaklardan çıkan suyun debisini ölçmek için kullanılmaktadır. bir akarsuyun debisinin bu metodla ölçülmesi için çok daha büyük düzeneklere ihtiyaç vardır. bir akarsuyun debisini ölçebilmek için tüm debiyi taşıyabilecek parshall savakları ve elktromanyetik debimetreler kullanılması gerekmektedir.

ORİFİS DENEYİ

1-AMAÇ
İdeal akım denklemleri yardımı ile bulunan debi ile gerçek debi arasındaki hız , daralma ve debi katsayılarının elde edilmesidir.

2-TEORİ
Haznedeki suyun teorik hızı ve debisi, (1) ve (2) noktaları arasında Bernoulli denklemi yazılarak, gerçek debi ve hızı ise deneyle bulunarak bulunarak bu iki değer kullanılarak debi ve daralma katsayıları bulunacaktır. Bu işlemlerde kullanılacak formüller aşağıdadır
3- DENEYİN YAPILIŞI

Orifismetre akış ölçümü yapmak için kullanılan akışı engelleme mantığı ile çalışan bir düzenektir.
deney düzeneğinde memba kontrol vanası yardımıyla debiyi maksimuma ayarlayarak tanktaki su seviyesinin tankın üst seviyelerinde olması sağlanır. Debi maksimum seviyedeyken h, h’, Q ve 2 noktasındaki akımın çapı ölçülür.

Daha sonra vana istenilen h seviyesinde kısılarak düzeneğe su dolması sağlanır ve kronometre ile suyun hazneye dolma süresi kaydedilir. Her debi için h ve Q’ lar okunur.