Hız Yükü Hesaplama Aracı

Hesaplamaya Girin

Akış Hızı (m/s)

Yerçekimi İvmesi (m/s²)

Sonuç

Hız Yükü

0,4587

metre (m akışkan sütunu)

Akış hızı	3 m/s
Yerçekimi ivmesi	9,81 m/s²
Formül	hv = v² / (2g)

Hız Yükü Nedir?

Hız yükü, bir akışkanın toplam enerjisinin hareketinden kaynaklanan bölümüdür ve eşdeğer bir akışkan sütununun yüksekliği olarak ifade edilir. Bernoulli denklemindeki üç terimden biridir; diğerleri basınç yükü ve kot (yükseklik) yüküdür. Hız yükü, mühendislere akış enerjisinin ne kadarının kinetik olduğunu gösterir. Bu da boru çaplarını belirlerken, pompa sistemlerini incelerken ve büyük-küçük yük kayıplarını tahmin ederken büyük önem taşır.

Hız yükü, hareket eden akışkanın kinetik enerjisini eşdeğer bir sütun yüksekliği olarak ifade eder.

Bu Hesaplama Aracı Nasıl Kullanılır?

Akışkanın akış hızını metre/saniye cinsinden, yerçekimi ivmesini ise (Dünya'da varsayılan değer 9,81 m/s²) girin. Araç, hız yükünü anında metre cinsinden akışkan sütunu olarak verir. Hız yükü yalnızca hıza ve yerçekimine bağlı olduğundan sonuç, akışkanın yoğunluğundan bağımsızdır.

Formülün Açıklaması

Hız yükü denklemi şöyledir:

$$h_v = \frac{v^{2}}{2g}$$

Burada v ortalama akış hızını, g ise yerçekimi ivmesini temsil eder. Hızın karesinin alınması, akış hızlandıkça yükün hızla artması anlamına gelir: hız iki katına çıktığında hız yükü dört katına çıkar. Paydadaki \(2g\) terimi, birim ağırlık başına düşen kinetik enerjiyi bir uzunluk birimine dönüştürür.

Bernoulli denkleminde toplam yük; kot yükü, basınç yükü ve hız yükünün toplamıdır.

Örnek Hesaplama

Diyelim ki su, Dünya'da (\(g = 9{,}81 \text{ m/s}^2\)) bir borudan 3 m/s hızla akıyor. Bu durumda $$h_v = \frac{3^{2}}{2 \times 9{,}81} = \frac{9}{19{,}62} = 0{,}4587 \text{ metre}$$ olur. Akan su, 0,46 m yüksekliğindeki bir akışkan sütununa eşdeğer kinetik enerji taşır.

Sıkça Sorulan Sorular

Akışkanın türü hız yükünü etkiler mi? Hayır. Hız yükü yalnızca hıza ve yerçekimine bağlıdır; dolayısıyla aynı hızdaki su, yağ ve hava, kendi sütunlarının metresi cinsinden aynı hız yüküne sahiptir.

Sonuç hangi birimi kullanır? Hız m/s, g ise m/s² cinsinden verildiğinde sonuç, akışkan sütununun metresi olarak çıkar. ABD birimleri için ft/s ve 32,174 ft/s² kullanarak sonucu fit cinsinden alabilirsiniz.

Hız yükü neden önemlidir? Bernoulli denkleminde ve küçük yük kayıplarının (bağlantı parçaları, vanalar) hesaplanmasında kullanılır; bu kayıp genellikle bir katsayı ile hız yükünün çarpımı olarak ifade edilir.