سیالات

جرم حجمی :

جرم حجمی هر سیال نسبت جرم آن سیال به حجم آن است .

واحد جرم حجمی در دستگاه M.K.S عبارتست از کیلوگرم برمتر مکعب

واحد جرم حجمی در دستگاه C.G.S عبارتست از گرم بر سانتی متر مکعب

واحد جرم حجمی در دستگاه انگلیسی عبارتست از پوند بر فوت مکعب

جرم حجمی آب :

در دستگاه    1000M.K.Sکیلوگرم بر متر مکعب ، در دستگاهC.G.S یک گرم بر سانتیمتر مکعب و در دستگاه انگلیسی 94/1 پوند بر فوت مکعب است .

چگالی نسبی RD : عبارتست از چگالی یک سیال نسبت به چگالی سیال دیگر . معمولاً چگالی نسبی سیالات نسبت به آب تعریف می شود . چگالی آب در سیستم C.G.S تقریباً معادل یک گرم بر سانتیمتر مکعب و در سیستم M.K.S برابر 1000 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد .

rآب/rجسم=RD

چگالی نسبی فاقد واحد و بعد می باشد .

عدد رینولدز : عبارتست از نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای ویسکوزیته . این عدد نمایانگر نوع جریان در لوله ها ، جریان در لایه مرزی و جریان در اطراف اجسام موجود در مسیر سیال می باشد . عدد رینولدز با قطر لوله و سرعت رابطه مستقیم و با ویسکوزیته رابطه عکس دارد. بنابراین افزایش لزجت موجب کاهش عدد رینولدز و افزایش قطر لوله و سرعت موجب افزایش عدد رینولدز می گردد .

عدد رینولدز یکی از مهمترین اعداد بدون بعدی است که در بسیاری از پدیده های سیالات نقش مهمی را به عهده دارد . این عدد حاصل نیروهای اینرسی به ویسکوزیته است . عدد رینولدز در لوله ها به صورت زیر محاسبه می شود :

تقسیم بندی نوع جریان بر اساس Re :

2000> Re = جریان آرام (Laminar) ، جریان میانی4000>= Re > 4000   (Transitional ) ، 2000< Re جریان آشفته (Turbulent) . عدد رینولدز 2000 را عدد رینولدز بحرانی گویند و حالتی است که جریان از حالت آشفته به آرام تبدیل می شود .

ضریب اصطکاک f :

زمانی که عدد رینولدز یک لوله کمتر از 2000 باشد ، جریان آرام یا لایه ای Laminar   است . در این حالت ضریب اصطکاک تنها تابع عدد رینولدز است .

بنابراین با کاهش سرعت در جریان آرام با ثابت بودن بقیه شرایط منجر به کاهش عدد رینولدز و در نتیجه افزایش ضریب اصطکاک می گردد .

رینولدز بحرانی در لوله ها 2300 می باشد پس می توان برای رینولدز بیش از 2300 جریان را آشفته فرض کرد . برای جریان مغشوش ضریب اصطکاک f فقط به زبری سطح بستگی دارد . و به صورت زیر محاسبه می شود :

معادله هیزن ویلیامز برای محاسبۀ سرعت جریان آب :

V= 0/355 Cd0/63 S0/54

ضریب هیزن C معمولا ً 100 در نظر می گیرند . d قطر لوله S شیب هیدرولیکی V سرعت آب

S= h/L طول لوله/ ارتفاع = شیب هیدرولیکی

سیالات

مطالب مشابه :

معادله هیزن ویلیامز (روابط آبیاری تحت فشار)- 1

طراحی سیستم های آبیاری تحت فشار (آبیاری قطره ای)

درس 8 واتر جمس

تاریخچه آبرسانی

تاریخچه آبرسانی

سیالات

قسمت دوم: متودهای اصطکاک