سوال شماره 10801
چندگزینهای
آزمون نظام مهندسی مکانیک
(متوسط) 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 تقریباً چقدر است؟ (ضریب اصطکاک دارسی-وایسباخ f=0.02)
گزینهها:
- 1. حدود ۱۲.۸ کیلوپاسکال
- 2. حدود ۲۵.۶ کیلوپاسکال
- 3. حدود ۳.۲ کیلوپاسکال
- 4. حدود ۶.۵ کیلوپاسکال ✓ صحیح
پاسخ صحیح:
- حدود ۶.۵ کیلوپاسکال
توضیحات:
برای محاسبه افت فشار در لوله از فرمول دارسی-وایسباخ استفاده میکنیم:
فرمول اصلی:
ΔP = f × (L/D) × (ρ × V²/2)
مراحل محاسبه:
- دبی جریان: ۲ لیتر بر ثانیه = ۰.۰۰۲ مترمکعب بر ثانیه
- قطر لوله: ۵۰ میلیمتر = ۰.۰۵ متر
- مساحت مقطع لوله: A = π × (۰.۰۵/۲)² = ۰.۰۰۱۹۶ مترمربع
- سرعت جریان: V = دبی/مساحت = ۰.۰۰۲/۰.۰۰۱۹۶ ≈ ۱.۰۲ متر بر ثانیه
- چگالی آب: ρ = ۱۰۰۰ ک