موضوع:
آزمایشگاه مکانیک سیالات
آزمایش افت اصطکاک در لوله
فایل word قابل ویرایش
هدف آزمایش افت اصطکاک در لوله :
هدف ازاین آزمایش بررسی قوانین موجود در مورد مقاومت اصطکاک در مقابل حرکت سیال بر حسب نوع جریان می باشد . همچنین می توان توسط معادله پواسلی(Hagen-poiseuille) برای جریان آرام ( لایه ای ) ضریب ویسکوزیته و توسط رابطه دارسی ضریب اصطکاک را تعیین نمود .
تئوری آزمایش افت اصطکاک در لوله :
افت انرژی در اثر اصطکاک در داخل یک لوله مستقیم بصورت کاهش فشار ظاهر می شود. اگر جریان مایعی از لوله شکل (1)عبور کند اختلاف ارتفاع سطوح مایعات (h ) در پیزومتر های A و B معرف افت انرژی اصطکاکی یا افت فشار ( به ازاء واحد وزن سیال جاری ) می باشد .
نظر به اینکه بعد افت فشار به ازاء واحد وزن سیال دارای بعد طول است به آن افت هد یا افت ارتفاع هم می گویند.
افت انرژی در اثر تغییر ناگهانی سطح مقطع لوله :
اگر سطح مقطع یک کانال ناگهان بزرگ شود ، خطوط جریان سیال از دیواره جدا شده و به صورت یک جت وارد بخش بزرگتر می شوند . سپس این جت منبسط شده و کل سطح مقطع مجرای بزرگتر را پر می کند. فضای بین جت منبسط شده و دیواره ی مجرا از سیالی پر می شود که حرکت گردابی دارد و مشخصه ی جدایش لایه ی مرزی است . در این حالت اصطکاک قابل ملاحظه ای در این فضا ایجاد می شود.
برای انبساط ناگهانی :
اگر افت انرژی در طول L از لوله برابر با ∆hf باشد و از افت انرژی جنبشی در قسمت با قطر بزرگتر صرفنظر شود با نوشتن رابطه برنولی بین دو پیزومتر نشان داده شده در شکل (1) میتوان افت جزئی را بدست آورد.
تعداد صفحات : 6
گزارش کار آزمایش افت اصطکاک در لوله – مکانیک سیالات