Toplam Yük Nedir?
Toplam yük (H), akan bir akışkanın birim ağırlığı başına düşen toplam mekanik enerjisidir ve metre cinsinden bir akışkan sütunu yüksekliği olarak ifade edilir. Bernoulli denkleminden türetilir ve üç enerji biçimini bir araya getirir: yükseklik (potansiyel), basınç (akış işi) ve hız (kinetik). Mühendisler toplam yükü pompa seçiminde, boru ağı analizinde ve bir akış sisteminde iki nokta arasındaki enerji korunumunu doğrulamak için kullanır.
Hesaplayıcı Nasıl Kullanılır?
Bir referans düzlemine göre akışkanın yüksekliği z'yi, pascal cinsinden statik basıncı P'yi, metre/saniye cinsinden akış hızını v'yi, akışkan yoğunluğunu ρ'yi (su için 1000 kg/m³) ve yerçekimi ivmesini g'yi (varsayılan 9,81 m/s²) girin. Hesaplayıcı toplam yükün yanı sıra her bir bileşeni de verir; böylece enerjinin nasıl dağıldığını görebilirsiniz.
Formülün Açıklaması
Toplam yük $$H = z + \frac{P}{\rho g} + \frac{v^{2}}{2g}$$ şeklindedir. İlk terim yükseklik yüküdür, yani yüksekliğin kendisidir. İkinci terim \(\frac{P}{\rho g}\), basınç yüküdür — o basıncı oluşturacak akışkan sütununun yüksekliğidir. Üçüncü terim \(\frac{v^{2}}{2g}\), kinetik enerjiyi eşdeğer bir yükseklik olarak ifade eden hız yüküdür. Üç terim de aynı birime (metre) sahiptir; bu yüzden doğrudan toplanabilirler.
Çözümlü Örnek
\(z = 10\ \text{m}\), \(P = 200.000\ \text{Pa}\), \(v = 4\ \text{m/s}\), \(\rho = 1000\ \text{kg/m}^3\), \(g = 9{,}81\ \text{m/s}^2\) olsun. Basınç yükü $$\frac{200000}{1000 \times 9{,}81} = 20{,}387\ \text{m}$$ Hız yükü $$\frac{4^{2}}{2 \times 9{,}81} = \frac{16}{19{,}62} = 0{,}8155\ \text{m}$$ Toplam yük $$10 + 20{,}387 + 0{,}8155 = 31{,}203\ \text{m}$$
Sıkça Sorulan Sorular
Bu, manometrik basınç mı yoksa mutlak basınç mı? Hangi referansa ihtiyacınız varsa onu kullanın; bir sistem içindeki enerji karşılaştırmalarında genellikle manometrik basınç tercih edilir.
Hangi yoğunluğu kullanmalıyım? Oda sıcaklığındaki su yaklaşık 1000 kg/m³'tür. Diğer sıvılar veya gazlar için akışkanın gerçek yoğunluğunu kullanın.
Yerçekimini değiştirebilir miyim? Evet — farklı gezegen koşulları için g'yi ayarlayabilir veya standart yerçekimi için 9,80665 m/s² değerini kullanabilirsiniz.
