سوال شماره 10775
چندگزینهای
آزمون نظام مهندسی مکانیک
در محاسبات هیدرولیک سیستمهای تهویه مطبوع، کدام رابطه برای تعیین افت فشار ناشی از اصطکاک در لولههای مستقیم با جریان آرام صحیح است؟
گزینهها:
- 1. افت فشار با قطر لوله به توان چهار نسبت عکس دارد ✓ صحیح
- 2. افت فشار با لزجت دینامیکی سیال و طول لوله نسبت عکس دارد
- 3. افت فشار با مربع سرعت جریان نسبت مستقیم دارد
- 4. افت فشار متناسب با عدد رینولدز و چگالی سیال است
پاسخ صحیح:
- افت فشار با قطر لوله به توان چهار نسبت عکس دارد
توضیحات:
در جریان آرام (Laminar Flow) داخل لولههای مستقیم، افت فشار ناشی از اصطکاک با استفاده از معادله هگن-پوازویل (Hagen–Poiseuille equation) محاسبه میشود.
این معادله به صورت زیر است:
ΔP = (128 μ L Q) / (π D⁴)
- ΔP: افت فشار
- μ: ویسکوزیته دینامیکی سیال
- L: طول لوله
- Q: دبی جریان
- D: قطر لوله
همانطور که در فرمول مشاهده میشود، افت فشار (ΔP) با قطر لوله (D) به توان چهار نسبت عکس دارد. یعنی با افزایش قطر