آنچه در شکل های بالا به آسانی می توان مشاهده کرد، افزایش فشار قابل ملاحظه در قسمت جلویی استوانه و در محل برخورد سیال به جسم است. بر عکس آن، در قسمت پشت جسم شاهد کاهش چشمگیر فشار می باشیم. فشار در عبور از ناحیه حلقوی دچار افت می گردد و این افت بسته به سرعت سیال و نسبت قطر متفاوت است.
شکل های زیر نمودار تغییرات فشار در امتداد محور لوله ودر مجاورت دیواره آن را برای سرعت های مختلف سیال نشان می دهد.
دانلود پایان نامه - مقاله - پروژه

 

 

 

نمودار ۵-۴ تغییرات فشار سیال در مجاورت دیواره ، نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۱ متر بر ثانیه
نمودار ۵-۵ تغییرات فشار سیال در مجاورت دیواره ، نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۷ متر بر ثانیه

 

 

مشاهده می شود که با افزایش سرعت سیال، افت فشار سیال در عبور از استوانه و ناحیه حلقوی افزایش می یابد، کاهش چشمگیر فشار، مطابق انتظار در قسمت ورودی ناحیه حلقوی و همان جایی است که سرعت افزایش می یابد. (مقایسه این نمودارها با نمودار ۵-۳ ارتباط میان تغییرات سرعت و فشار را بهتر نمایان می سازد .) نکته قابل ذکردیگر افت فشار در ناحیه حلقوی است. این افت همان طور که اشاره و مشاهده شد دارای اهمیت بوده ودانستن افت فشار در ناحیه حلقوی کمک شایانی به درک تغییرات سایر پارامترها مثل سرعت می کند چنانچه ترسیم پروفیل سرعت در این ناحیه بدون دانستن تغییرات فشار غیرممکن می نماید. نمودار تغییرات فشار درناحیه حلقوی کاهش فشار سیال در گذر از این ناحیه را نشان می دهد و به کمک این نمودارها می توان مقدار این افت را بدست آورد. در نمودار ۵-۴ که سرعت سیال کم است، فشار پس از ورود به قسمت حلقوی دچار افت ناگهانی شده و پس از آن تقریبا کاهش افت خطی است اما در نمودار ۵-۶ که سرعت سیال بیشتر است این افت خطی فشار مشاهده نمی شود و طول کم این ناحیه امکان بوجود آمدن تغییراتی منظم را به میدان فشار نمی دهد.
حال می بایستی اثر تغییر نسبت قطر بر افت فشار را برای یک سرعت ثابت بررسی نمود. این کار برای نسبت قطرهای ۵/۰ و ۶/۰ برای سرعت ۵ متربر ثانیه انجام گردیده ونمودارهای آن در شکل زیر آورده شده اند.

 

 

 

نمودار ۵-۶ تغییرات فشار سیال در مجاورت دیواره ، نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۵ متر بر ثانیه
نمودار ۵-۷ تغییرات فشار سیال در مجاورت دیواره ، نسبت قطر ۶/۰ وسرعت سیال ۵ متر بر ثانیه

 

 

همان طور که گفته شد ترسیم کلیه نمودارهای تغییرات فشار بر حسب نسبت قطرها، سرعت ها واندازه های مختلف لوله به دلیل کثرت نتایج عملاً غیر ممکن می باشد وتا حد امکان می بایستی از متغیرهای بی بعد برای ترسیم نمودارها استفاده کرد. شکل های زیر تغییرات افت فشار درناحیه حلقوی را بر حسب عدد رینولدز و نسب قطر بی بعد نشان می دهد.

 

 

 

نمودار ۵-۸ تغییرات فشار سیال برحسب عدد رینولدز برای نسبت قطرهای مختلف

 

 

درنمودار ۵-۸ تفاضل فشار میان ابتدا و انتهای ناحیه حلقوی بر حسب عدد رینولدز برای نسبت قطرهای ۵/۰ ، ۶/۰ و ۷/۰ نشان داده شده است. مشاهده می شود که با افزایش عدد رینولدز وافزایش نسبت قطر، افت فشار افزایش می یابد. مقایسه نمودارهای ۵-۶ و ۵-۷ نیز بیانگر چنین امری است. نمودار شکل ۴-۱۰ نیز در فصل قبل که بر اساس محاسبات تئوری بدست آمده این مساله را تأیید می کند. البته در نمودار مذکور نسبت افت بکار رفته متفاوت بوده و عدد رینولدز نیز ثابت است اما افزایش افت با افزایش نسبت قطر را می توان به آسانی دید.
در مقالات مختلفی که دراین زمینه ارائه شده است متغییرهای بدون بعد بکار رفته بسته به نظر نگارنده آن متفاوت هستند و غالباً برای تغییرات فشار پارامترهای متفاوتی را بسته به کاربرد و شرایط حل در نظر گرفته اند اما تقریباً درهمه آنها اعداد بی بعدی مثل نسبت قطر و عدد رینولدز مشترک است. در این بخش برای اینکه گرادیان فشار نیز به صورت بی بعد آورده شود. متغییر به صورت تعریف و تغییرات آن برای نسبت قطرها واعداد رینولدز مختلف رسم گردید.

 

 

 

نمودار ۵-۹ تغییرات فشار بی بعد برحسب عدد رینولدز برای نسبت قطرهای مختلف

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...