سوال شماره 11001 چندگزینه‌ای
آزمون نظام مهندسی مکانیک
در طراحی سیستم لوله‌کشی آب سرد، کدام عامل بیشترین تأثیر را بر افت فشار ناشی از اصطکاک دارد؟

گزینه‌ها:

  • 1. جنس اتصالات
  • 2. دمای محیط
  • 3. سرعت جریان سیال
  • 4. قطر داخلی لوله ✓ صحیح

پاسخ صحیح:

  • قطر داخلی لوله

توضیحات:

در سیستم‌های لوله‌کشی، افت فشار ناشی از اصطکاک مستقیماً تحت تأثیر قطر داخلی لوله قرار دارد. این رابطه بر اساس معادله دارسی-وایزباخ و سایر روابط هیدرولیکی تعریف می‌شود.

دلایل اصلی این تأثیر عبارتند از:

  • قطر کوچکتر لوله باعث افزایش سرعت جریان و در نتیجه افزایش اصطکاک می‌شود
  • افت فشار با توان پنجم قطر لوله نسبت معکوس دارد (در شرایط مشابه)
  • سطح تماس بیشتر سیال با دیواره لوله در قطرهای کوچکتر

عوامل دیگر مانند زبری سطح لوله، طول لوله و دبی جریان نیز مؤثر هستند، اما قطر داخلی بیشترین تأثیر را بر افت فشار دارد.