Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 84. Sayı (Temmuz 2015)

60 Su ve Çevre Teknolojileri / Temmuz 2015 www.suvecevre.com 2.3.2. Yük Kaybı Hesabında Çamurun Reoloj k Özell kler n n D kkate Alınması Çamurun uzak mesafelere taşın- ması ç n çamurun reoloj k özell kler n d kkate alan özel b r yük kaybı hesap metodu, Babb tt ve Caldwell (1939) tarafından deneysel ve teor k çalışma- lar sonucu lam ner akım şartları ç n gel şt r lm şt r. Su, yağ ve d ğer b rçok sıvı “New- ton an” olup, lam ner akım şartlarında basınç düşüşü doğrudan hız ve v sko- z te le orantılıdır. Hız artışı kr t k değer geçt kçe, akış türbülanslı olmaya başlar. Lam ner akıştan türbülanslı akışa geç ş Reynolds sayısına bağlı olup, akışkan v skoz tes le ters orantılıdır. Ancak atıksu çamuru “Newton an” karakterde değ ld r. Lam ner şartlar altında basınç düşüşü akış le orantılı olmayıp, ayrıca v skoz te de sab t değ ld r. Karşılaşılan türbülanslı akım özell ğ nde Reynolds sayısı çamur ç n bell değ ld r. Çamurun B ngham plast k karakter gösterd ğ b l nmekted r. Bu özell ğe göre, akış başladıktan sonra kayma ger lmes ve akış arasındak doğrusal b r l şk vardır. B ngham plast k akışkan k sab t le tanımlanır: • Sınır kayma gerilmesi, τ y , • Rijitlik katsayısı, η Sınır kayma ger lmes ve r j tl k kat- sayısı ç n t p k aralıklar Şek l 4’te gös- ter lm şt r. Özel uygulamalar ç n reo- loj k ver ler saptamada p lot deneysel çalışmaların yapılması gerekmekted r. Çamur ç n sürtünmeye bağlı basınç düşüşünü (yük kaybı) hesaplamada Reynolds sayısı ve Hedstrom sayısı kullanılab l r. Reynolds sayısı aşağıdak g b tanımlanır; Re = Reynolds sayısı, boyutsuz, γ = çamurun özgül ağırlığı, kg/m3 V = ortalama hız, m/s D = boru çapı, m η = r j tl k katsayısı, kg/m.s Hedstrom sayısı da aşağıdak fade le hesaplanır: He = Hedstrom sayısı, boyutsuz τ y = sınır kayma ger lmes , N/m 2 ρ = çamurun özgül kütles , kg/m 3 Hesaplanan Reynolds sayısı ve Hedstrom sayısı kullanılarak, sürtünme faktörü (f) Şekil 4c’den belirlenir. Daha sonra türbülanslı şartlar ç n basınç düşüşü aşağıdak g b hesaplanır: Δ p = sürtünmeye bağlı basınç düşüşü, N/m 2 f = sürtünme faktörü L = Boru uzunluğu, m Şek l 4. Çamur reolojs yöntemne göre borularda yük kaybı hesabı çn eğrler a) sınır kayma gerlmesne karşı % KM, b) rjtlk katsayısına karşı % KM, c) Bngham plastğ olarak tanımlanan çamur çn sürtünme faktörü (Metcalf & Eddy, 2003) (a) (b) (c) REHBER C M Y CM MY CY CMY K