Mühendislik

EES (Engineering Equation Solver)

EES, çözülmesi zor veya hatta imkansız olan denklemleri, mühendislik problemleri çözme yeteneği ile bilinir.

Engineering Equation Solver Nedir?

Engineering Equation Solver (Mühendislik Denklem Çözücüsü), ya da kısaca EES, karmaşık mühendislik denklemlerinin çözülmesi için tasarlanmış bir yazılım programıdır.

EES, termodinamik, ısı transferi, akışkan mekaniği gibi birçok mühendislik alanında kullanılabilir. Sistem denklemlerini çözerken, çeşitli doğrusal ve doğrusal olmayan denklemleri çözebilir.

Ayrıca denklemlerdeki değişkenlerin birimlerini otomatik olarak dönüştürme ve denetleme yeteneğine sahiptir, bu da mühendislerin hesaplamalarını daha da kolaylaştırır. Ayrıca, termal özellikler ve taşıma katsayıları gibi geniş bir veritabanına sahiptir, bu da mühendislik hesaplamalarında zaman kazandırır.

Programdaki gömülü fonksiyonlar sayesinde sıcaklık ve basınçla değişen malzeme özellikleri otomatik olarak hesaplanır ve işlerimizi kolaylaştırır. Bu özellik, dinamik çözümler elde etmemizi sağlar. Ayrıca, kendi geliştirdiğimiz fonksiyonları programa ekleyebilir ve yorucu termodinamik tabloları okuma zahmetini ortadan kaldırır.

Programın temeli, Newton Raphson yöntemine dayanarak çözüm uygular. Yeni bir ekran dosyası açtığınızda beyaz bir sayfa görüntülenir. Bu sayfaya denklemleri yerleştirirsiniz. Malzemeleri ve fonksiyonları program kütüphanesinden çekebilirsiniz. Program, Newton Raphson yöntemiyle çözüme ulaşabilmesi için denklem sayısı ve bilinmeyen miktarının birbirine eşit olması gerektiğini gerektirir.

Aksi durumda program size uyarı verecektir. Newton Raphson yönteminin temeli, hataların azaltılması yolu ile doğru çözüme gitme olduğundan program ilk değerleri kendisi atıyacaktır. Bu atamayı kendisi rastgele yapmaktadır. Eğer çok bilinmeyenli bir problemimiz varsa program çözüme ulaşırken ıraksıyabilir. Bu nedenle çok bilinmeyenli problemlerde ilk değerlerin tahmin edilebilir bir şekilde programa girilmesi bize zamandan tasarruf sağlıyacaktır.

Program içerisinde tablolar oluşturarak çeşitli değişkenlikleri tek bir yerde çözebilirsiniz. Elde ettiğiniz sonuçları projelerinizde kullanırken grafiksel ve tablolu bir şekilde kolayca çıktı alabilirsiniz. Bu çıktıları isterseniz programın kendi formatında, isterseniz de Office formatlarında alabilirsiniz.

Engineering Equation Solver Ne İşe Yarar?

Denklem çözme: EES, doğrusal ve doğrusal olmayan denklemler için çözümler sağlar. Bu, büyük ve karmaşık mühendislik sistemlerini analiz etme yeteneğini içerir.

Parametrik çalışmalar: EES, belirli parametreler değiştirildiğinde bir sistemin nasıl tepki verdiğini görmek için parametrik çalışmaları destekler. Bu, tasarımları optimize etme ve belirli durumlar için çözümler bulma yeteneğini içerir.

Birim kontrolü: EES, birimlerin doğru bir şekilde kullanıldığından ve dönüştürüldüğünden emin olmak için birim kontrolü sağlar. Haliyle, hatalı birim dönüştürmelerinin yol açabileceği hataları önlemeye yardımcı olur.

Malzeme özellikleri: EES, birçok farklı madde için fiziksel ve termal özellikleri içerir. Bu sayede, belirli maddelerin davranışlarını analiz edilebilir.

Tablolar ve grafikler: EES, çözümlerini görsel olarak göstermek için tablolar ve grafikler oluşturabilir. Bu sayede, sistemin davranışını daha iyi anlaşılır.

Bu özellikler sayesinde EES, mühendislerin ve bilim adamlarının bir dizi farklı denklemin çözülmesine yardımcı olur, bu da analiz ve tasarım süreçlerini hızlandırır ve doğruluğu artırır.

EES Örnekleri

EES kullanarak beş tane soru çözdük. Bu soruların programdaki çıktısı fotoğraf olarak eklenmiştir.

A steam radiator in a room at 25 °C has saturated water vapor at 110 kPa flowing through it when the inlet and exit valves are closed. What is the pressure and the quality of the water when it has cooled to 25°C? How much work is done?

4.32

➡️ x1=1
➡️ P1= 100
➡️ T2= 25
➡️ sp_vol2=sp_vol1
➡️ sp_vol1= volume(steam; P=P1;x=x1)
➡️ P2= pressure(steam; T=T2; v=sp_vol2)
➡️ x2=quality(steam; T=T2; v=sp_vol2)

A cylinder is fitted with a 10:cm-diameter piston that is restrained by a linear spring (force proportional to distance), as shown in Fig. P3.113. The spring force constant is 80 kN/m and the piston initially rests on the stops, with a cylinder volume of 1 L. The valve to the air line is opened, and the piston begins to rise when the cylinder pressure is 150 kPa. When the valve is closed, the cylinder volume is 1.5 L and the temperature is 80°C. What mass of air is inside the cylinder?

3.113

➡️ V1=1*1e-3 [m^3]➡️ k=80*1e3
➡️ V3=1,5*1e-3 [m^3]➡️ A=3,1416*0,1^2/4 [m^2]➡️ P_atm=101325 [Pa]➡️ P3*A^2=P_atm*A^2+k*V3-k*V1
➡️ T3=353 [K]➡️ R=8,314*1e3/Mol
➡️ Mol=0,79*28+0,21*32
➡️ m=P3*V3/(R*T3)

A compressor brings R-134a from 150 kPa, -10°C to 1200 kPa, 50°C. It is water-cooled with a heat loss estimated as 40 kW and the shaft work input is measured to be 150 kW. How much is the mass flow rate through the compressor?

6.57

➡️ Qdot = -40
➡️ Wdot = -150
➡️ he = enthalpy(R134a; P=1200; T=50)
➡️ hi = enthalpy(R134a; P=150; T=-10)
➡️ mdot= (Qdot-Wdot)/(he-hi)

A small turbine. shown in Fig. P 6.53. is operated at part load by throttling a 0.25 kg/s steam supply at 1.4 MPa. 250°C down to 1.1 MPa before it enters the turbine, and the exhaust is at 10 kPa. If the turbine produces 110 kW, find the exhaust temperature (and quality if saturated).

6.53

➡️ Wdot = 110 [J]➡️ mdot= 0,25  [kg/s]➡️ h1 = enthalpy (steam; T=250; P=1400)
➡️ h3 = h1-wdot/mdot
➡️ x3= quality(steam; P=P3; h=h3)
➡️ T3= temperature(steam; P=P3; h=h3)
➡️ P3= 10 [kPa]

Air flows into a diffuser at 300 m/s, 300 K and 100 kPa. At the exit the velocity is very small but the pressure is high. Find the exit temperature assuming zero heat transfer.

6.38

➡️ Te= 300 [K]➡️ Vel_i=300 [m/s]➡️ Cp_air= CP(air; T=300)*1000 “for *1000 kJ to J”
➡️ Te=Ti + 1/2*(Vel_i^2/2)/Cp_air

❗ Dikkat etmeniz gereken bir hususu daha belirtmek isterim: EES programının bazı sürümlerinde “,” yerine “;” kullanılmaktadır. Bu nedenle işlemlerin yapıldığı sürümde “;” kullanılmıştır.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu