NEwTONYEN AKISKANLARIN

1
NEwTONYEN AKISKANLARIN ÖZELLIKLERI ve KULLANIM
ALANLARI

• Projeyi Yöneten
• Doç. Dr. Aydogan ÖZDAMAR

2
Akiskan

• Akiskan, en küçük kayma gerilmesinin etkisinde
  bile, gerilme etkidigi sürece sürekli ve sinirsiz
  olarak sekil degistiren madde olarak
  tanimlanabilmektedir.
• Viskozite
• Yüzeysel Gerilim ( ? )
• Kapilarite

3
Viskozite

• Akiskanin kayma gerilmesine karsi (az da olsa)
  gösterdigi direncin bir ölçüsü olan viskozite,
  akiskan molekülleri arasindaki faaliyet ve
  kohezyondan kaynaklanmaktadir.

4

• Üstteki levhaya temas eden akiskan U hiziyla
  hareket ederken alttaki sabit levhaya temas eden
  akiskanlarin hizi sifir olmakta, levhalar arasi y
  mesafesinin ve U hizinin çok büyük olmasi
  durumunda hiz degisimi (gradyani) düz bir çizgi
  olmaktadir.
• Deneyler F kuvvetinin levhanin A alani ve U
  hiziyla dogru orantili oldugunu göstermistir.
  Benzer üçgenleden U/y du/dy yazilabileceginden

5
Newtonun elemanter sürtünme yasasi olarak
anilmaktadir. ? kinematik viskozitesi,
6
Burada ? kayma gerilmesi, ? mutlak viskozite,
dv/dy ise deformasyon hizini ifade etmektedir.
Buradaki ? sayisi sabit olup, A egrisinin egimini
verir. Newton tarafindan tanimlanan bu karaktere
en yakin olarak dogada su ve havayi göstermek
mümkündür. Dogada bunlar disinda daha birçok
akiskan mevcut olup, davranisi bu karaktere
uymaktadir. Bu özelliklerinden dolayi bu
akiskanlara Newtonyen davranisi bu karaktere
uymayan akiskanlara ise Newtonyen olmayan ( veya
non Newtonien ) akiskanlar ismi verilmistir
7
NEWTONYEN AKISKANLAR VE KULLANIM ALANLARI

• Bütün gazlar ve su, etil alkol, benzin, hexane,
  süt gibi basit molekül yapisina ve molekül
  agirligina sahip çogu sivi Newtonyen
  akiskanlardir.

8
Su -Saf Maddelerin Faz Degistirdikleri Hal
Degisimleri

• Saf maddenin iki fazinin birarada bulundugu
  durumlarda endüstri uygulamalarinda sik sik
  karsilasilir. Su bir kazanda veya buharli güç
  santralinin yogusturucusunda sivi buhar karisimi
  olarak bulunur. Birçok ev sahibi borularda suyun
  donmasini en önemli faz degisimi olayi olarak
  görselerde biz mühendislik uygulamalarinda
  agirlik sivi ve buhar fazlariyla bu ikisinin
  karsimi üzerinde incelemelerde bulunuruz.
• Günlük yasamda su sözcügü sivi suyu, buhar
  sözcügüde su buharini anlatmak için kullanilir,
  fakat biz suyu H2O diyerek tanimlayip, suya ait
  tablolardan onun ne fazinda oldugunu belirler, ve
  sadece bu iki fazla sinirlamak yerine suya daha
  genis bir anlam ve davranis kazandiririz.

9

• Sikistirilmis Su ve Doymus Su

10
(No Transcript)
11
(No Transcript)
12
su
13
Termik Santraller

• Basinçli Su Reaktörü (PWR)
• Kaynar Su Reaktörü (BWR)
• Basinçli Agir Su Reaktörü (PHWR)

14
Hidroelektrik Enerji

• Depresyon Tesisleri
• Gel-Git Hidroelektrik Tesisleri
• Dalga Enerjisinden faydalanilarak Enerji Üreten
  Tesisler
• Akarsular Üzerinde Kurulan Hidroelektrik
  Tesisleri ( Barajsiz ve Barajli)

15
Jeotermal Enerji

• Sicak Su Sistemi
• Kuru Bahar Sistemi

16
- YAGLAR -

• Yaglarin Özellikleri
• Akma Noktasi
• Anilin Noktasi
• API Servis Siniflandirmasi
• Aromatik Yapi
• Asit Degeri (Sayisi)
• Asiri Basinç Katigi (EP)
• Bakterisit
• Bitumen
• Centipoise (Santipuaz)
• Centistokes (Santistok)
• Clevland Open Cup (COC)
• Copper Strip Corrossion
• Damlama Noktasi
• Delinme Gerilimi
• Demülsibilite
• Deterjan Katigi
• Emülsiyon
• Floc Point

• Floc Point
• Gres
• Katik
• Kül Miktari
• Molibden Disülfür Kati Yaglayici
• Multigrade (Dört Mevsim) Yag
• Naftanik Yapi
• Oksidasyon Stabilitesi
• Oktan Numarasi
• Parafinik Yapi
• Parlama Noktasi
• Power Factor
• Penetrasyon Degeri
• Pensky Martens Kapali Kap Metodu (PMCC)
• SAE Numarasi
• TBN Degeri
• Timken O.K. Degeri
• Viskozite
• Viskozite Indeksi

17
Viskozite Testi

• Viskozite bir yagin en önemli niteligidir. Yag
  filminin dayanikliligi,metal-metale temasin
  önlenmesi, çizilme, mikro-kaynaklanma ve
  yüzeylerin asinma özellikleri hep viskoziteye
  baglidir.
• Viskozite kati maddelere, oksitlenmeye ve su ve
  yakit karismasina bagli olarak artar veya
  azalabilir. Viskozitesi 10 azalmis veya 20
  artmis yaglari kullanmamak gerekir.
• Örnek olarak, kittiwake pratik viskozimetresi
  saniyelerle ifade edilecek sürede tekrarlanabilir
  ve hassas bir sekilde kinematik viskoziteyi cSt
  40?C ve 100?C olarak verir ve SAE tanimini da
  ayrica verir.

18
Tablo 3.5 Yaglarda viskozite testinin özellikleri
ve uygulama alanlari
Özellik
Test Viskozite Viskozite
Ranj 15-810 cSt 40C (SAE5 - SAE50) 15-810 cSt 40C (SAE5 - SAE50)
Ölçüm Süresi Viskozite 40C 60 san. isitmadan
Ölçüm Süresi Tekrar test Max 45 san.
Ölçüm Süresi Temizleme 60 san.
Hesaplama Viskozite 40C (isitmadan 40Cye ayar) Viskozite 40C (isitmadan 40Cye ayar)
Hesaplama Özgül agirlik degisimi (0.8 - 1.0 arasi) Özgül agirlik degisimi (0.8 - 1.0 arasi)
Hesaplama Degisen Viskozite Indeksi (25 to 250) Degisen Viskozite Indeksi (25 to 250)
Hesaplama SAE Grade SAE Grade
Hesaplama Viskozite 100C (isitmadan 100Cye ayar) Viskozite 100C (isitmadan 100Cye ayar)
Hassasiyet ?2 (100 - 320cSt) ?2 (100 - 320cSt)
Denklik IP71 IP71
Güç 110 - 250 VAC 110 - 250 VAC
UYGULAMA Herhangi bir yaglama veya hidrolik yagi Herhangi bir yaglama veya hidrolik yagi
19
Kati madde ( Ergimezler ) Testi

• Ergimezler, yagda yanma sonucu biriken yanik
  artiklari ve oksitlenme ürünleridir.
• Yagda artan ergimez madde oranlari, sicak
  yüzeylerde reçine olusumu, segman kasmasi ve
  sikismasi, silindir gömlegi asinmasi ve yatak
  asinmasinin en basta gelen nedenidir.
• Yagin bu ergimezler nedeniyle, deterjan özelligi
  de azalir ve yagin bozulmasini hizlandirir.

20
Tablo 3.6 Yaglarda kati madde (ergimezler)
testinin özellikleri ve uygulama alanlari
Özellik
Test Ergimezler
Ranj 0 - 3.5 w/w (IP 316)
Ranj 0 - 1.75 (KURUM INDEKSI)
Ölçüm Süresi 20 saniye
Hassasiyet Tipik olarak ? 0.1w/w
Denklik IP316 Mobil Kurum Indeksi
Güç 110 - 250 VAC
UYGULAMA Diesel Makina, Krank yagi, Havacilik Yaglari
21
TBN ( Total Baz Nosu) Testi

• Diesel makinalarin yaglarinda alkalen madde
  rezervinin yüksek tutulmasi ve dogru limitler
  içinde bulundurulmasi piston üst kismi, segmanlar
  ve üst yataklarda korozyonu önlemede en önemli
  faktördür.
• Ayrica, düsük TBN yagda deterjan özelliginin de
  azaldiginin bir göstergesidir. En sorunlular ise
  motorinle çalisan, küçük karter hacmine sahip,
  yag tüketimi az Diesellerdir. Bunlarda TBN çok
  ani ve hizli olarak azalip makinanin sagligini
  tehlikeye atabilir.

22
Tablo 3.7 Yaglarda TBN testinin özellikleri ve
uygulama alanlari
Özellik
Test TBN
Ranj 0 50 TBN
Ölçüm Süresi 2.5 dakika
Hassasiyet Tipik olarak ? 5
Sigorta 2.5A 20mm 250VAC HBC A/S (T) Seramik
Denklik IP400
Güç 110 - 250 VAC
UYGULAMA Diesel Makina, Krank yaglari
23
TAN ( Total Asit Nosu ) Testi

• Bütün yaglar kullanildikça oksitlenir. Bu
  oksitlenme islemi yüksek sicakliklar veya
  sentetik yaglarda su nedeniyle hidroliz sonucu
  hizlanabilir.
• Yaglama ve hidrolik yaglarinda yüksek TAN degeri
  viskozite artisi ile beraber gelen oksitlenme,
  reçine olusumu ve makina elemanlarinda asit
  asindirmasinin varliginin en iyi göstergesidir o
  nedenle, devamli takip edilmesi gerekir.

24
Tablo 3.8 Yaglarda TAN testinin özellikleri ve
uygulama alanlari
Özellik
Test TAN
Ranj 0 6 mgKOH TAN
Ölçüm Süresi 2.0 dakika
Hassasiyet Tipik olarak ? 0.2 TAN
Sigorta 2.5A 20mm 250VAC HBC A/S (T) Seramik
Denklik IP177 (ASTM D664) SAE ARP 5088 (modified IP139, ASTM D664)
Güç 110 - 250 VAC
UYGULAMA Gaz ve buhar türbinleri, Hidrolik yaglari, Havacilik yaglari, Disli kutusu yaglari
25
Su Testi

• Su her yaglama sistemindeki yagin içinde bulunur
  ve belli kaynaklardan sisteme girer.
• Yüksek su seviyeleri yag viskozitesini arttirir,
  aksamin korozyona ugramasini hizlandirir ve yagin
  katki maddelerinin bozulmasina neden olur.
• Özellikle tuz karismis su veya tuzlu kesinlikle
  tolere edilemez. Tuz, su buharlasip yagdan
  ayrilsa dahi yagda kalir ve tarif edilemeyecek
  derecede zararlara neden olabilir

26
Tablo 3.9 Su Testinin Özellikleri ve Uygulama
Alanlari
Özellik
Test Su
Ranj 0 - 2.5 Standard kutu (mavi)
Ranj 0 - 6000 ppm (IP386) Düsük ranj kutusu (boyasiz)
Ölçüm Süresi 3.0 dakika
Hassasiyet Tipik olarak ?0.1 Standard
Hassasiyet Tipik olarak ? 100 ppm Düsük ranj
Sigorta 2.5A 20mm 250VAC HBC A/S (T) Seramik
Denklik IP386
Güç 110 - 250 VAC
UYGULAMA Yaglama Yaglari, Hidrolik yaglari, Fuel Oil
27
Pnömatik ve Hidrolik Devrenin Analizi

• Hidrolik Presin Hidrolik ve Pnömatik Devre
  Elemanlari ve Görevleri

28
Beyin

• Hidrolik ve pnömatik pistonlari denetim altinda
  tutar, uygulanacak islem sirasina göre harekete
  geçirtecek sinyaller olusturur ve devrenin bütün
  fonksiyonlarini kontrol eder.

29
Hidrolik ve Pnömatik Silindirler

• Sistemde iki adet pnömatik ve hidrolik silindir
  mevcuttur. Bu silindirlerin görevi akiskanin
  olusturdugu basinçi mekanik güce dönüstürmek için
  kullanilir.

30
Yön Kontrol Valfleri

• Sistemdeki mevcut olan silindirlerin açilip
  kapanmasi için akiskana yön veren elemanlardir.

31
Sensörler

• Islenecek parçanin ve sistemi olusturan
  elemanlarin konumunu algilayarak beyne sinyal
  gönderen bir elemandir.

32
Pompa

• Hidrolik devre için gerekli yag basincini
  saglayan elemandir

33
Kompresör

• Kapali bir ortamda havayi sikistirarak basincini
  arttiran bir ünitedir

34
Yag tanki

• Hidrolik devreyi dolasan yag bir yag tankinda
  yeniden kullanilmak üzere toplandigi bir depodur.

35
Sitemin Çalisma Prensibi

• Beynin gönderdigi sinyaller dogrultusunda
  pnömatik silindir isleme tabi tutulacak parçayi
  üretim hattina birakir. Daha sonra hidrolik
  silindir sayesinde islemin yapilacagi bölgeye
  götürülür. Bunu takiben parçanin sabitlenmesi
  için ikinci pnömatik silindir devreye girer ve
  parça sabitlenir. Parça üzerinde islemi yapacak
  olan hidrolik silindir asagiya iner ve gerekli
  islemi yapar. Bu islem bir presleme islemidir.
  Presleme islemi bittikten sonra parça üretim
  hattini gene üretim hattina tasiyan hidrolik
  silindir tarafindan terkedilir.
• Sayet üretim esnasinda elektrik kesintisi veya
  bunun gibi elde olmayan nedenlerden dolayi bir
  durum söz konusu oldugunda sistem yeniden devreye
  girdigi zaman ilk önce üretim hattini kontrol
  eder. Eger üretim hattinda islenmemis bir parça
  söz konusu ise bu parça üretim hattindan
  uzaklastirilir

36
Kontrol sistemleri

• Hidrolik ve pnömatik silindirleri kontrol eden
  valfler elektrik ile çalisan selonoid valfler ile
  kontrol edilmektedir. Buna ek olarak pistonlari
  belli bir konumda durdurmak için switch ler
  kullanilmaktadir. Switch ler açik veya kapali
  konumlarina göre beyine sinyal gönderir ve
  beyinde bu sinyallere göre valflerin konumunu
  belirlemek için selenoidlere sinyal gönderir.

37
Devrenin Kullanildigi Yerler

• Presleme, Dövme, matkap ile delme gibi islemlerde
  kullanilmak için tasarlanabilir

38
LPG

• LPG (Liquid Petroleum Gas) sivi petrol gazi,
  basinç altinda sivi halde bulunan propan ve
  bütana verilen ticari isimdir. Kolay depolama ve
  tasima için genellikle sivi halde tutulur. Gaz
  yakitlar hidrojence zengindir ve silindirlere gaz
  fazinda girerler. Bu iki karakteristik temiz bir
  yanma saglar. Diger bir deyimle LPG, tasitlar
  için temiz bir enerji kaynagidir.
• LPG sivi halde iken gaz haline oranla yaklasik
  250 kat yogundur.
• Basinci düsürülüp, sicakligi artirilarak sivi
  halden gaz haline dönüstürülür ve benzine
  mükemmel bir alternatif yakit haline gelir.
• Büyük ticari tasitler için de LPG kullanacak özel
  motorlar gelistirilmektedir.

39
LPG Akiskaninin Kullanim Alanlari

• Bugün LPG akiskani benzinle çalisan araçlarda
  ekonomikligi açisindan çok tercih edilmektedir ve
  simdilik binek araba seklindeki ticari araçlarda
  ve yaygin olmasada kisisel kullanimli binek
  arabalarinda LPG akiskani yaygin olarak
  kullanilmaktadir. Büyük hafif ticari araç diye
  nitelendirdigimiz dizel akiskan ile çalisan
  dolmus türü ticari araçlarda da LPG akiskaninin
  kullanilabilmesi LPGye uygun motor üretim
  çalismalarida günümüzde devam etmektedir.

40
Araçlarda, LPG akiskani kullanilabilmesi için
yakit sistemini dönüstürmek için oldukça geçerli
sebepler bulunmaktadir.

• Çevre bakimindan Egzozdaki CO (karbon
  monoksit), CO2 (karbon dioksit) ve HC
  (hidrokarbonlar)düzeyinin azaltilmasi daha temiz
  egzoz ve dolaysiyla daha temiz hava demektir.
• Yakit fiyati bakimindan LPG ile ulasim,
  günümüzde petrole oranla yari yariya daha ucuza
  gelmektedir.
• Tasit bakimindan LPG, yag degisim
  periyodlarinin uzamasi ve daha az karbon
  artiklari nedeniyle daha temiz motor demektir.
• Yerel yönetimler bakimindan Zararli egzoz
  emisyonlari nedeniyle, yakin gelecekte benzinle
  çalisan araçlarin büyük sehir merkezlerinde
  trafige çikmalarina kisitlamalar getirilecegi
  ifade edilmektedir.

41
LPG Akiskani Kullanilabilmesi Için Yapilan Sistem
Degisiklikleri

• Karbüratörlü tasitlar için ( 1. Kusak )
• Depo yaklasik 70litrelik (55 litre sivi gaz
  depolanabilir),
• Regülatör sivi yakiti buharlastiran (yakitin
  buharlasmasi sirasinda regülatör çok
  sogudugundan, donmamasi için isitilmasi
  gerekmektedir),
• Yakit kesme valfleri (yakitlar arasindaki geçisi
  saglamak ve gaz çalismasinda karbüratöre giden
  benzini kesmek için kullanilir ve sürücü
  mahallindeki bir anahtarla kontrol edilir.),
• Mikser (karbüratörün üstüne monte edilir ve
  gazin emilen havaya karismasini saglar),
• Doldurma valfi (tek yönlü bir valf)

42
LPG sistemini olusturan parçalarin resimleri
 
43
 
44
Sistemde, rölanti, kismi yük ve tam yük için ayar
vidalari bulunmaktadir. Bu sistemin, yetesiz
sürüs performansi ve karisimin fakire ayarlanmasi
durumunda geri tepme egilimleri bulunmaktadir.
Sürüs performansini iyilestirmek ve geri tepme
egilimini azaltmak üzere karisim
zenginlestirildiginde ise, emisyonlar ve LPG
tüketimi artmakta, gaz kullaniminin avantajlari
azalmaktadir.
45
Enjeksiyonlu ve Karbüratörlü Tasitlar ( 2. Kusak
)
2. kusak sistemler, oldukça gelistirilmis
olmalarina karsin, uzun manifold kollari bulunan
yeni tasitlara monte edilmeleri halinde, hâlâ
geri tepme riski tasimaktadirlar. Geri tepme
riski, 3. kusak çok nokta enjeksiyonlu
sistemlerle giderilmistir.
46
Tek ve Çok Nokta Enjeksiyonlu Tasitlar ( 3.
Kusak )
Tek nokta enjeksiyon sistemli tasitlarin ileri
karistirma sistemi, en uygun emisyonlar için
otomatik haritalama yetenegi dahil, sistemi her
zaman ayarlayan 2. kusagin tüm avantajlarina
sahiptir. Bu sistemde geri tepme riski
bulunmamaktadir. basinç kayiplari çok
azaltilmistir ve oldukça dogru LPG kontrolü
saglanmaktadir. Bu sistem de, akilli haritalama
yapan ve böylece herhangi bir sürüs kosuluna
uygun LPG kontrolü saglama, motorun asinti
durumuna göre ayarlama yapma özelliklerine ve
teknisyenler için arizacilik bilgilerine
sahiptir.
47
4. Kusak Sistemler
4. kusak sistemler, sirali LPG enjeksiyon
kontrollü sistemlerdir. Sistem kontrol
sinyallerinin çogunu dogrudan dogruya ECU'dan
almaktadir. Bu ise, üreticinin ayarlarini sisteme
uygulama olanagi saglamaktadir. Sonuç, daha az
LPG kaybi, daha düsük emisyonlar ve daha kisa
kalkinma periyodu demektir.
48
Özetle, 1. ve 2. kusak sistemler teknolojisi
biraz daha eski, 3. ve 4. kusak sistemler ise
teknolojisi daha yeni tasitlar için tercih
edilmesi uygun olan sistemlerdir.
49
LPG Akiskani Kullaniminin Güvenilirligi
Dogru montaj halinde LPG benzinden daha
güvenlidir denilebilir. LPG çarpma tahribat
deneylerinden geçmis, giris kilitleme ve asiri
sicaklik kontrol valfli basinçli dökme çelik
depolarda muhafaza edilmektedir. Bu valf,
siddetli tasit yanginlarinda LPG'nin genlesmesi
halinde bile kontrollü miktarlarda LPG çikisina
müsaade eder. Bu kontrollü yanma, depoyu standard
benzin deposundan daha güvenli yapmaktadir.
Modern LPG sistemlerinin çogu, nadiren görülen
buharlastirici sizintisinin kontrolü için, yilda
bir kez bakim gerektirir.