Akışkanlar Mekaniğinin Uygulama Alanları

Sayfayı Yazdır

Akışkanlar mekaniği, elektrik süpürgesinden süpersonik kadar günlük hayatta ve gelişmiş mühendislik sistemlerinin tasarımında yaygın olarak kullanılır. Bu nedenle, akışkanlar mekaniğinin temel prensiplerinin çok iyi anlaşılması önemlidir.

En başta, akışkanlar mekaniği insan vücudunda önemli bir rol oynar. Kalp, sürekli olarak atardamarlar ve toplardamarlar ile insan vücudunun her yerine kan pompalar ve akciğer hava akışının sürekli değiştiği organlardır. Bütün yapay kalplerin, solunum cihazlarının ve diyaliz sistemlerinin akışkanlar dinamiği kullanarak tasarlandığını söylemeye gerek yoktur.

Sıradan bir ev, akışkanlar mekaniğinin uygulamaları ile dolu bir fuar salonu gibidir. Bir evin ve bütün şehrin temiz su, doğal gaz ve atık su tesisatı akışkanlar mekaniğinin prensiplerine göre tasarlanır, Aynı durum, ısıtma ve havalandırma sistemlerinin boru ve kanla tesisatları içinde geçerlidir. Buzdolabında soğutkan akışkanın; içerisinde aktığı borular, basınçlandırıldığı kompresör, ısıyı çektiği ve attığı iki ısı değiştiricisi vardır. Akışkanlar mekaniği, bu bileşenlerin tamamının tasarımında önemli bir role sahiptir. Sıradan bir musluğun işleyişi bile akışkanlar mekaniğine dayanır.

Akışkanlar mekaniğinin sayısız uygulaması otomobillerde de görülebilir. Yakıtı depodan-silindire kadar ulaştıran tüm parçalar, yakıt boruları, yakıt pompası, enjektör ya da karbüratörler, silindirlerde yakıt ve havanın karışması, yanmış gazların egzoz boruları ile atılması akışkanlar mekaniği kulllanılarak incelenir. Akışkanlar mekaniği, ısıtma ve klima sistemlerinin, hidrolik frenlerin, hidrolik direksiyonun, otomatik vitesin, yağlama sisteminin, radyatör ve su pompası dahil motor bloğunu soğutan sistemlerin ve hatta lastiklerin tasarımında kullanılır. Zarif, akım çizgilerine göre tasarlanmış son model otomobiller, sürüklenme kuvvetini en aza indirmek için yüzeyler üzerindeki akışın incelendiği kapsamlı çalışmaların bir sonucudur.

Daha genel bir değerlendirme ile akışkanlar mekaniği; uçakların, gemilerin, denizaltılarının, roketlerin, jet motorlarının, rüzgar türbinlerinin ve biyomedikal cihazların yanı sıra, elektronik elemanların soğutulması, su, ham petrol ve doğal gazın taşınması gibi uygulamaların tasarım ve incelenmesinde önemli bir yere sahiptir. Aynı zamanda binaların, köprülerin ve hatta ilan panolarının tasarımında bile yapıların rüzgar yüklerine dayanabileceğinden emin olmak için akışkanlar mekaniğinden faydalanılır. Yağmur döngüsü, meteorolojik hava hareketleri, topraktaki suyun ağaçların en üst dallarına kadar yükselmesi, rüzgarlar, okyanusta dalgalar ve büyük su kütleli akıntılar gibi sayısız doğa olayı da akışkanlar mekaniğinin ilkelerine göre gerçekleşir.

Yazar: Melih ÖZTÜRK