سوال شماره 10838
چندگزینهای
آزمون نظام مهندسی مکانیک
در یک سیستم لولهکشی آب سرد با دبی ۲ لیتر بر ثانیه و قطر لوله ۵۰ میلیمتر، افت فشار ناشی از اصطکاک در طول ۱۰ متر لوله فولادی جدید (ضریب زبری ۰.۰۱۵ میلیمتر) تقریباً چقدر است؟
گزینهها:
- 1. حدود ۱۲.۵ کیلوپاسکال
- 2. حدود ۲۵.۸ کیلوپاسکال
- 3. حدود ۳.۲ کیلوپاسکال ✓ صحیح
- 4. حدود ۴۷.۳ کیلوپاسکال
پاسخ صحیح:
- حدود ۳.۲ کیلوپاسکال
توضیحات:
برای محاسبه افت فشار در این سیستم لولهکشی از معادله دارسی-وایزباخ استفاده میشود:
افت فشار = f × (L/D) × (ρv²/2)
که در آن:
- f: ضریب اصطکاک دارسی
- L: طول لوله (۱۰ متر)
- D: قطر لوله (۰.۰۵ متر)
- ρ: چگالی آب (۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب)
- v: سرعت جریان
ابتدا سرعت جریان را محاسبه میکنیم:
- دبی = ۲ لیتر بر ثانیه = ۰.۰۰۲ مترمکعب بر ثانیه
- سطح مقطع = π × (۰.۰۲۵)