نکنید... بخوانید خالء علمی خود را پر کنید و دانش خودتان را ارائه دهید.

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "نکنید... بخوانید خالء علمی خود را پر کنید و دانش خودتان را ارائه دهید."

Δάφνη Αλαφούζος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 گزارش کار آزمایشگاه صنعتی... مکانیک سیاالت ( رینولدز افت فشار ) دانشجویان : فردین احمدی محمد جاللی سعید شادخواطر شاهین غالمی گروه یکشنبه ساعت 2::0 الی رینولدز هدف : بررسی نوع حرکت سیال تئوری : یکی از انواع تقسیم بندی جریان حرکت الیه ها می باشد که بر اساس سه نوع جریان قابل تفکیک است: - جریان آرام )Laminar( - جریان انتقالی )Transition( - جریان آشفته )Turbulent( در جریان آرام حرکت سیال در حرکت الیه ها خالصه می شود. در این جریان هر الیه به نرمی روی الیه مجاور خود می لغزد. چرخه در سطوح الیه های مختلف توسط مولکول ها صورت می گیرد. در جریان آشفته حرکات بسیار نامنظم ذرات با تبادل شدیدچرخش آب در جهت عمود برحرکت مشاهده می شود. دستگاه طوری ساخته شده است که توسط آن می توان جریان مایع را دریک لوله بطورکامل مشاهده کرد و محاسبات الزم نوع جریان را تعیین نمود. تشخیص ماهیت جریان اولین بار توسط رینولدز انجام گرفت. او عددی به همین نام را برای تفکیک جریان ها از یکدیگر تعریف نمود. عدد رینولدز بنا به تعریف : 1

2 Re F F 2 V V L VL : ρ دانسیته سیال μ: ویسکوزیته V: سرعت متوسط سیال L: طول مشخصه بنابراین باید انتظار داشته باشیم وقتی نیروهای اینرسی بیشتر شود تالطم و بی نظمی در جریان بیشتر شده جریان به سمت حالت آشفته پیش رود. عدد رینولدز در یک لوله با قطر D که سیالی باسرعت متوسط V و ویسکوزیته دینامیکی در آن جریان دارد عبارتست از : و دانسیته. V. D R e پارامتر تعیین کننده در نوع جریان محدوده عدد رینولدز است که به شکل مجرای عبور جریان بستگی دارد. به عنوان مثال محدوده جریان آرام کوچکتر از 0222 محدوده آشفته بزرگتر از 0222 و سینوسی مابین 0222 و 0222 میباشد. مقادیر بدست آمده : ( حجم ) ثانیه زمان میلی لیتر V1 : T1 02 V2 87 T2 02 V3 80 T3 V4 00 T4 V 08 T V6 022 T6 2

3 V7 072 T7 V8 :2 T8 V8 0:2 T9 V10 02 T10 مقادیر Q را بدست آوردیم : 3 V ( m ) Q t(sec) محاسبات طبق فرمول Q1 /: Q2 8/7 Q3 00/0 Q4 0: Q : Q6 02 Q7 8 Q8 82 Q9 78 Q Q V. سپس طبق فرمول A مقدار سرعت متوسط سیال را در هر مرحله بدست می آوریم : 0/000 محاسبه شد ( سطح مقطع لوله ) در این حالت مقدار A V1 0:0 V2 02 V3 :822 V4 82 V 782 V V V V V ( با فرض اینگه قطر لوله 0/ سانتی متر باشد ) در نهایت با دانستن دانسیته ویسکوزیته سرعت متوسط آب و طول پیموده شده و با توجه به. V. D R e میتوان اعداد رینولدز را بدست آورد و آن ها را مورد بحث قرار داد : فرمول ::0/0 078/ 22 00: :22 0:8 :8 822 آشفته آشفته آشفته سینوسی سینوسی سینوسی آرام آرام آرام آرام 3

4 نتیجه کلی: با افزایش فشار آب ورودی و باال رفتن دبی آشفتگی را مشاهده کردیم این حاکی از این مساله بود که عدد تغییرات عدد رینولدز نسبت مستقیمی با سرعت سیال دارد. افت فشار هدف : اندازه گیری افت انرژی در اثر تغییر ناگهانی سطح مقطع لوله : تئوری : حرکت سیال در لوله باعث افت انرژی سیال میشود که ناشی از اصطکاک سیال با جدار لوله است. این افت انرژی به صورت افت فشار سیال نمایان میشود. البته به جز اصطکاک عوامل دیگری مانند گشاد وتنگ شدن ناگهانی لوله, زانویی,شیرفلکه و... نیز باعث افت میشوند که به آنها افتهای موضعی میگویند اما عمده افت ناشی از اصطکاک است. 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 شود. مشخصه ی جدایش الیه ی مرزی است. در این حالت اصطکاک قابل مالحظه ای در این فضا ایجاد می وقتی که سطح مقطع مجرا ناگهان کاهش یابد جریان سیال نمی تواند گوشه های تیز را دنبال کند و در نتیجه تماس سیال با دیواره مجرا قطع می شود و در این حالت یک جت تشکیل می شود که به درون 4

5 قسمت سیال ساکن در بخش کوچکتر جریان می یابد. این جت ابتدا منقبض شده و سپس منبسط می گردد و کل سطح مقطع کوچکتر را پر می کند و سرانجام در پایین دست جریان توزیع سرعت حالت معمولی خود را باز می یابد. داده های به دست آمده اختالف سطح جیوه 0 واحد 0 واحد حجم آب 00 میلی لیتر 8 میلی لیتر زمان 0 ثانیه 0 ثانیه محاسبات تعیین افت فشار: 0 و 0 0 /7 0:/ / تعیین ضریب اورفیس: و محاسبه

6 گیری: نتیجه آنطور که مشاهده شد قطر لوله تاثیر بسیار زیادی در فشار حرکتی آب دارد به طوری که هرچه قطر لوله باریکتر باشد سرعت خروجی آب زیاد تر است اما در زمانی که یک عامل کاهنده مانند اورفیس یا حتی زانویی در سر راه یک لوله قرار گیرد اینطور تفسیر میشود که اختالف قطر در مقطع لوله ایجاد شده بطوری که سطح ورودی اورفیس فشار بیشتری رو نسبت به سطح خروجی اورفیس متحمل می شد و این تایید کننده افزایش سرعت آب خروجی می باشد. 6

Σχετικά έγγραφα

محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی

محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی برای محاسبه ی برآیند بردارها به روش تحلیلی باید توانایی تجزیه ی یک بردار در دو راستا ( محور x ها و محور y ها ) را داشته باشیم. به بردارهای تجزیه شده در راستای محور