የዳርሲ ፍሪክሽን ምክንያት፡ ምን፣ እንዴት ማግኘት እንደሚቻል፣ ገበታ፣ የተለያዩ አካላት

በዚህ ጽሑፍ ውስጥ “Darcy friction factor” እና Darcy friction factor ተዛማጅ እውነታዎች የሚለው ርዕስ ይብራራል። በፈሳሽ መካኒኮች ውስጥ የዳርሲ ግጭት ፋክተር እኩልነት በጣም ጠቃሚ ሚና ይጫወታል።

የዳርሲ ፍሪክሽን ፋክተር ከጭንቅላቱ መጥፋት ወይም ከግፊት መጥፋት ጋር የሚዛመደው በተወሰነው የጠመዝማዛ ወይም ቧንቧ ርዝመት ከማይጨበጥ ፈሳሽ አማካይ ፍጥነት ጋር የተያያዘ ነው። የዳርሲ ግጭት ፋክተር ልኬት የሌለው አካላዊ መጠን ነው።

Darcy friction factor ምንድን ነው?

የዳርሲ ፍሪክሽን ፋክተር በግጭት ምክንያት በጠም ወይም በቧንቧ ላይ ያለውን ኪሳራ ለመግለጽ የሚያገለግል አካላዊ መለኪያ ነው። የዳርሲ ፍሪክሽን ፋክተር ለሁለቱም ክፍት የሰርጥ ፍሰት እና የሰርጥ ፍሰትን ለመዝጋት ተፈጻሚ ይሆናል።

ምስል - Darcy friction Factor;
የምስል ክሬዲት - የግልነት ድንጋጌ

የዳርሲ ፍሪክሽን ፋክተር የግጭት ሃይል ኪሳራን ለማስላት የሚያገለግል አካላዊ መጠን ነው ተብሎ የሚገለጽ አካላዊ መለኪያ ነው። የዳርሲ ፍሪክሽን ፋክተር በጥቅል ወይም በፓይፕ ውስጥ ባለው የማይጨበጥ ፈሳሽ ግጭት እና ፍጥነት ምክንያት የመቋቋም አቅም ያለው ነው።

በቧንቧው ውስጥ በሚፈጠረው ግጭት ወቅት የጭንቅላት ብክነትን መጠን ለማስላት በተዘበራረቀ ፍሰት ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው የዳርሲ ግጭት ፋክተር።

የዳርሲ ግጭት ምክንያት ቀመር፡-

የ Darcy friction factor ቀመር ከዚህ በታች ቀርቧል።

Hf = 4fLv2/2ጂዲ

የት,

Hf = የግፊት መጥፋት ወይም ጭንቅላት ማጣት

ረ = የፍሪክሽን ፋክተር (Coefficient of friction factor) ወይም የፍሪክሽን ፋክተር (Coefficient of friction factor)

L = የኩምቢው ወይም የቧንቧው ርዝመት

v = የማይጨበጥ ፈሳሽ ፍጥነት

g = በስበት ኃይል ምክንያት ማፋጠን (የ g ዋጋ በካሬ ሰከንድ 9.8 ሜትር ነው)

D = የኩምቢው ወይም የቧንቧው ዲያሜትር

የግፊት መጥፋት እኩልታ: -

በሲሊንደሪክ ጥቅልል ​​ወይም ቧንቧ ውስጥ የማይታመም ፈሳሽ በእንቅስቃሴ ላይ በሚፈስበት, የሲሊንደሪክ ሽቦ ወይም ቧንቧ አንድ ወጥ የሆነ ዲያሜትር ያለው D, የግፊት መጥፋት የሚከሰተው በቪክቶሪያው ተፅእኖ ወቅት ነው, ይህም Δp ከሲሊንደሪክ ርዝመት ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው. ጥቅል ወይም ቧንቧ በዳርሲ - ዌይስባክ እኩልታ እገዛ ሊገለጽ ይችላል ፣

የት,

Δp/L= የአንድ ክፍል ርዝመት የግፊት ኪሳራ መጠን ነው፣ እሱም እንደ ፓካል በሜትር ይገለጻል።

fD = የፍሪክሽን ፋክተር (Coefficient of friction factor) ወይም የግጭት ፋክተር (Coefficient of friction factor)

v = የፍጥነት የማይጨበጥ ፈሳሽ በሰከንድ ሜትር የሚገለጽ

DH= እንደ ሜትር የሚገልጽ የሃይድሮሊክ ዲያሜትር

ρ = በአንድ ኪዩቢክ ሜትር በኪሎ የሚገለጽ የፈሳሽ መጠን

የጭንቅላት መጥፋት ቅጽ: -

የጭንቅላት መጥፋት ቃል እንደ Δh የሚገለፀው የግፊት መጥፋት በተፈጠረ ግጭት ምክንያት ከማይጨቅ ፈሳሽ አምድ ርዝመት ጋር ተመሳሳይ ነው።

የጭንቅላቱ መጥፋት የሂሳብ ቅርፅ ፣

Δp = ρgΔh

Δh= የጭንቅላቱ መጥፋት በግጭት ምክንያት የሚታየው ከጥቅል ወይም ከቧንቧው ተመሳሳይ ርዝመት አንጻር ሲሆን አሃድ ደግሞ ሜትር ነው።

g = በስበት ኃይል ምክንያት ማፋጠን (የ g ዋጋ በካሬ ሰከንድ 9.8 ሜትር ነው)

የጭንቅላቱ መጥፋት በተፈጠረው አለመግባባት ምክንያት መከሰቱ ጠቃሚ ነው ፣ በተመሳሳይ ጊዜ ከጥቅል ወይም ከቧንቧ ርዝመት ጋር ፣

የት,

L = የመጠምዘዣው ወይም የቧንቧው እና የክፍሉ ርዝመት ሜትር ነው

ዳርሲ - የዊስባክ እኩልታ ለጭንቅላት ማጣት ሊፃፍ ይችላል ፣

በድምጽ ፍሰት መልክ: -

በቮልሜትሪክ ፍሰት ፍጥነት እና አማካይ ፍሰት ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት፣

ጥ = አ *

የት,

Q = የቮልሜትሪክ ፍሰት መጠን መለኪያ በሴኮንድ ኪዩቢክ ሜትር ነው

ሀ = የኩምቢው ወይም የፓይፕ እና የክፍሉ ክሮስ ሴክሽን ስፋት ካሬ ሜትር ነው።

v = የማይጨበጥ ፈሳሽ ፍጥነት በሰከንድ ሜትር

በጥቅል ወይም ቧንቧ ውስጥ ፈሳሹ ከቧንቧ ዲያሜትር D_c ጋር ይፈስሳል ፣

ዳርሲ - የዊስባክ እኩልታ እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል-

የጭንቀት ጫና ቅጽ: -

ዳርሲ - የዊስባክ እኩልታ በተቆራረጠ ውጥረት ውስጥ ሊሆን ይችላል ፣

Darcy friction factor እንዴት ማስላት ይቻላል?

የማስላት ሂደት ለተዘበራረቀ ፍሰት ግጭት ምክንያት ከዚህ በታች ተሰጥቷል ፣

  1. በመጀመሪያ ዋጋውን መወሰን ያስፈልገናል ሬይኖልድስ ቁጥር ይህንን ፎርሙላ በመጠቀም ለተፈጠረው ሁከት
  2. ρ x ቪ x ዲ x μ
  3. በሚቀጥለው ደረጃ አንጻራዊ ሸካራነት በ \frac{k}{D} ቀመር ከ 0.01 በታች ዋጋ ያለው ቀመር በመጠቀም ይሰላል።
  4. በመጨረሻው ደረጃ በሬይኖልድስ ቁጥር እገዛ የሙዲ ቀመርን ለሻካራነት ይጠቀሙ።
  5. ረ = 0.0055 x [1 + (2 x 10^4 xk/D +10)6/ዳግመኛ)1 / 3

የጨረር ግጭት ምክንያት ለላሚናር ፍሰት

የ Darcy friction factor ለላሚናር ፍሰት እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡-

በክብ ቧንቧዎች ውስጥ ላሚናር ፍሰት Darcy friction factor:-

fD = 64/ዳግመኛ

የት,

ድጋሚ = ሬይኖልድስ ቁጥር

የት,

μ= የማይጨበጥ ፈሳሽ viscosity

v = μ/ρ

ክብ ባልሆኑ ቧንቧዎች ውስጥ ላሚናር ፍሰት Darcy friction factor:-

ረ = ክ/ሪ

የዳርሲ ግጭት ክልል ክብ ቅርጽ በሌላቸው ቧንቧዎች ውስጥ ላሚናር ፍሰት ምክንያት is,

የላሚናር ፍሰት: -

  1. የሬይኖልድስ ቁጥር ዋጋ ከ 2000 በታች ከሆነ የዚህ ዓይነቱ ፍሰት ላሚናር ፍሰት ይባላል።
  2. የተዘበራረቀ ፍሰት የሂሳብ ትንተና ቀላል ነው።
  3. የተዘበራረቀ ፍሰት ፍጥነት በጣም ዝቅተኛ ነው።
  4. መደበኛ እንቅስቃሴ በላሚናር ፍሰት ውስጥ በሚፈስሱ ፈሳሾች ውስጥ እየታየ ነው።
  5. የላሚናር ፍሰት በአጠቃላይ በጣም ያልተለመደ ዓይነት ፍሰት.
  6. የፍጥነት መገለጫው የፍጥነት መገለጫው የቧንቧው ወይም የዱላውን ግድግዳ ከፍተኛ ነው።
  7. በዱላ ወይም በቧንቧው መካከለኛ ክፍል ውስጥ ያለው የፍሰት ላሜራ የፍጥነት መገለጫ ዝቅተኛ ነው.
  8. የጎን ፈሳሽ የሚፈስበት አማካይ እንቅስቃሴ እየታየ ነው።
ምስል - ወደ ታች የሚፈስ የውሃ እይታ;
የምስል ክሬዲት - ውክፔዲያ

ለትርምስ ፍሰት የዳርሲ ግጭት ምክንያት፡

በኑክሌር ፋሲሊቲዎች ውስጥ ያለው ከፍተኛው የፈሳሽ ስርዓት ከተለዋዋጭ ፍሰት ፍሰት ዓይነት ጋር መሥራት ነው። የዚህ ፍሰት መቋቋም የ Darcy - Weisbach እኩልታ ይታዘዛል።

የተዘበራረቀ ፍሰት ግጭት በትር ወይም ቧንቧ ግድግዳ ላይ የሚሠራውን የጭረት ግፊት መለካት ነው። የተዘበራረቀ ፍሰት በተወሰነ ቦታ ላይ ከሚፈሰው ፈሳሽ አማካይ ፍጥነት ስኩዌር ጋር በቀጥታ የሚዛመደው የዳርሲ - ዌይስባክ እኩልታ በማክበር ላይ ነው።.

ተለዋዋጭ ፍሰት: -

  1. የሬይኖልድስ ቁጥር ከ 3500 በላይ ነው.
  2. ፍጥነቱ በጣም ከፍተኛ ነው።
  3. መደበኛ ያልሆነ እንቅስቃሴ እየታየ ነው።
  4. የጎን ፈሳሽ የሚፈስበት አማካይ እንቅስቃሴ እየታየ ነው።
  5. ወደ ቧንቧው ወይም ዘንግ ግድግዳ ሲመጣ በአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ ያለው የፍጥነት ሁኔታ የፍጥነት መገለጫ በፍጥነት ይወርዳል።
  6. ወደ ዘንግ ወይም ቧንቧው መሃል ክፍል ሲመጣ በአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ ያለው የፍጥነት መገለጫ ጠፍጣፋ ነው።

ለተዘበራረቀ ፍሰት ፎርሙላ ግጭት ምክንያት፡

የColebrook–White እኩልታ ለ Darcy friction factor፣ የሬይኖልድስ ቁጥር ተግባር እንደ R ተብሎ ይገለጻል።e, የቧንቧ አንጻራዊ ሸካራነት እንደ, ε / Dh ለሁለቱም ለስላሳ ቱቦዎች እና ሻካራ ቱቦዎች.

ለተዘበራረቀ ፍሰት ቀመር የግጭት መንስኤው ፣

ወይም,

የት,

Dh (m, ft) = በክብ ቱቦዎች ውስጥ ያለውን ፈሳሽ ለመሙላት የሃይድሮሊክ ዲያሜትር

Dh = D= የተዘበራረቀ ፍሰት ከሚፈስበት አካባቢ የውስጥ ዲያሜትር

Rh (m, ft) = በክብ ቱቦዎች ውስጥ ያለውን ፈሳሽ ለመሙላት የሃይድሮሊክ ራዲየስ

Rh = D/4= የተዘበራረቀ ፍሰት ከሚፈስበት አካባቢ የውስጥ ዲያሜትር/4

የColebrook እኩልታ በቁጥር የተፈታው ለተደበቀ ተፈጥሮው ነው። አሁን የአንድ ቀን ላምበርት ደብሊው ተግባር የኮሌብሩክን እኩልታ ግልፅ ማሻሻያ ለማግኘት ጥቅም ላይ ይውላል።

ሀ = 2.51/Re

ወይም,

10-1 / 2 = መጥረቢያ +b

ገጽ = 10-1 / 2

እናገኛለን፣

px = መጥረቢያ + b

የተስፋፉ ቅጾች: -

የኮሌብሩክ እኩልታ ተጨማሪ የሒሳብ ቅርጽ፣

የት,

1.7384…. = 2 ምዝግብ ማስታወሻ (2 * 3.7) = 2 ምዝግብ ማስታወሻ (7.4)

18.574 = 2.51 * 3.7 * 2

እና,

አሁን

የት,

1.1364... = 1.7384… = - 2 ሎግ (2) = 2 መዝገብ

(7.4) - 2 ሎግ (2) = 2 መዝገብ (3.7)

9.287 = 18.574/2 = 2.51 * 3.7

Darcy friction factor ገበታ፡-

የ Darcy friction factor ቻርት እንደ የግፊት ማጣት ቅንጅት፣ ሬይኖልድስ ቁጥር እና ያሉ አራት አካላዊ መለኪያዎች ጥምረት ነው። አንጻራዊ ሸካራነት የኩምቢው ወይም የቧንቧው እና የቧንቧው ዲያሜትር ጥምርታ.

የ Darcy friction factor ገበታ በዳርሲ - ዌይስባች እገዛ ልኬት የሌለው አካላዊ ሁኔታ ነው፡-

የግፊት መቀነስ እንደሚከተለው ሊሰላ ይችላል-

አሁን

የዳርሲ ግጭት ምክንያት
ምስል - የዳርሲ ፍሪክሽን ገበታ; የምስል ክሬዲት - ውክፔዲያ

ለላሚናር ፍሰት የ Darcy friction factor አገላለጽ፣

በሁከት ፍሰት ውስጥ በሬይኖልድስ ቁጥር መካከል ያለው ዝምድና እንደ Re ይወክላል፣ የግጭት ምክንያት ረD, እና አንጻራዊ ሸካራነት ∈/D የተወሳሰበ ስለሆነ ይወክላል።

ለትርቡል ፍሰት የ Darcy friction factor አገላለጽ፣

ለተለያዩ ቁሳቁሶች የዳርሲ ግጭት ምክንያት

ለተለያዩ ቁሳቁሶች የ Darcy ግጭት ሁኔታ ከዚህ በታች ተሰጥቷል ።

Pipe materialፍጹም ሻካራነት
እግሮችማይክሮኖች
መዳብ ወይም የተቀዳ ናስ0.0000051.5
የንግድ ብረት0.00015045
ሲሚንቶ0.001 - .01300 - 3000
የእንጨት ዘንግ0.0006 - 0.003200 - 900
የቀዘቀዘ ብረት0.00015045
የተጣራ ብረት0.003 - 0.03900 - 9000

ለቧንቧ የዳርሲ ግጭት ምክንያት

የፓይፕ ስሜት ቀስቃሽ ገበታ ወይም የግጭት ሁኔታ የተቀረፀው በመጠምጠዣ ወይም በቧንቧ አንጻራዊ ሸካራነት ሲሆን ይህም እንደ ∈/D ይገለጻል። እና ሬይኖልድስ ቁጥር.

ዳርሲ የውሀ ግጭት ምክንያት

የስሜታዊነት ገበታ ወይም የግጭት መንስኤ በውሃ ውስጥ ያለው የውሃ እና የድንጋይ ከሰል ወይም የቧንቧ ግፊት መጥፋት በቧንቧው እና በውሃው ውስጥ ባለው የውሃ ፍሰት መካከል ባለው ግጭት።

ወደ ላይ ሸብልል