سوال شماره 10973
چندگزینهای
آزمون نظام مهندسی مکانیک
در محاسبه افت فشار در سیستمهای لولهکشی، کدام عامل تأثیر مستقیم بر افزایش افت فشار اصطکاکی دارد؟
گزینهها:
- 1. استفاده از لولههای با قطر بزرگتر
- 2. افزایش سرعت جریان سیال ✓ صحیح
- 3. کاهش چگالی سیال
- 4. کاهش طول مسیر لوله
پاسخ صحیح:
- افزایش سرعت جریان سیال
توضیحات:
افزایش سرعت جریان سیال بهطور مستقیم باعث افزایش افت فشار اصطکاکی در لولهها میشود. دلیل این پدیده را میتوان بهصورت زیر توضیح داد:
- با افزایش سرعت، انرژی بیشتری برای غلبه بر اصطکاک بین لایههای سیال و دیواره لوله نیاز است.
- این افزایش سرعت منجر به تشدید تلاطم و تنش برشی در جریان میشود.
- طبق رابطه دارسی-وایسباخ، افت فشار با مجذور سرعت جریان نسبت مستقیم دارد.
بنابراین، هرچه سرعت سیال بیشتر باشد، افت فشار اصطکاکی بهصورت قابلتوجهی افزایش مییابد.