گزارش کار آزمایشگاه مکانیک سیالات افت انرژی

صفحه 1:
Advi Fe ‏آزمایشگاه مکانیک سیالات‎ گزارش کار آزمایش موضوع آزمایش: تعبین افت انرژی در اجزای یک سیستم لوله کشی با قطر کوچک استاد: مهندس اسدالل بیلرنیا اعضای کرد eA A fa cc ll flan ie sesh ساعت کلاسی: 1530-17:30 ta ‏اسه‎ تاريخ آزمايش: 1395/8/25 تاريخ تحويل: ,1395/9/23 

صفحه 2:
اغلب لازم است در سيستم هاى لوله كشى و كانال ها مقدار فشار به طور مستفيم اتدازه كييرى شود.در عين حال در كاربرد هاى مهندسى ساختمان .محيط زيست و كشاورزى با اندازه كيرى ارتفاع سطح مایع با سرعت و دبی جریان سیال مقدار فشاررا بدست مى آيد.محاسبه فشار از طريق اندازه كيرى ارتفاع با سرعت با توجه به روابط اساسى بين اين متغير ها در معادله اترذى صورت می کیرد فشار استاتیک یک سیال در حال حرکت. فشار آن در حالتی است که سرعت با ندزه گیری تغيير كند. وقتى كه جريان به صورت موازى باشد. تغييرات فشار از نظر هيدرو استاتیکی عمود بر خطوط جريان مى باشد ولذا با اندازه كيرى فشار درجداره: فشار در هر نقطه از سطح مقطع را م توان تعيين كرد دهانه ييزومتر بايد كوجك و طول دهاته حداقل دو يرابر قطرش باشد. به علاوه اين دهانه بايد عمود بر سطح قرار كرفته و هيجكونه برجستكى در لبه هايش نداشته باشد «زيرا درغيراين صورت كرابه هاى كوجك ايجاد مى شود وير تتايج اتدازه كيرى اثر مى كذارقد. هدف آزمایش © تعبين تغييرات قريب اصطكاك برلى الوله مستقيم با عدد ريتولدز * تعبين اثرات تغيبرات ‎ATU‏ قطر لوله * تعین رابطه اى بين اقت انرزى كلى ودبى جويان براى اجزا و تعبين ضريب افت براى هر اتصال بررسى تائيرشعاع زاتوبى روى افت اترزى و انتخاب زانوبى © مقايسه شيرها و اتتخاب شيردر انتقال سيال تلوری آزما افت انرزى كلى يا به عبارت ديكر افت هد كلى از دو عامل ناشى مى شود :یکی افت انرژی در اثر ویسکوزیته سیال که با طول لولهمتناسب است ودیگری افت تاشی از عوامل محلی يا اجزاء 

صفحه 3:
سیستم لوله كشئ نظير زانويى. شيرها و تفبيرات ناكهانى سطح مقطع وله که به آن افت جزنی هم مى كويئد. در جريان ‎SI‏ يردر لوله ها تلفات به صورت افت ارتفاع بيان مى شود. افت تفع همان افت خط ترازهیدرولیکی است. خط ترازهیدرولیکی ,خطی است که فاصله هر نقطه آن از محور لول برايو ۳۷ است. افت اترزى بر اثر اصطكاك: معلوم شده است که قییرات فشار(۳٩)‏ در طول لوله در جريان در هم وابسته به كميات زير ‎sul‏ ‎ay 35D‏ ‎yb‏ از لوله كه تغبير فشار در آن مورد نظر است. 3 إل ريب لزجت 4) الاامتوسط سرعت هاى متوسط زمائى ‎IA pp laa Se‏ 5) جرم مخصوص 6 #متوسط تفييرات شعاع لوله.مقياسى از زبرى لوله. ‎Sool ol‏ به صورت تابع زير نوشته مى شود: زه م تله )دمن نهايتا نتايح آتاليز ابعادى براى بدست آوردن فرمولى براى افت قشار به فرمول دارسى-ويسباخ منتهی می شنو .تابع كرا ضريب اصطكاك مى نامند كه از طريق آزمايش تعيين مى شو. ۱ ۱/۵()/«( با عدد رینولدز(38) و زبرینسبی لوله(6/2) ابطه درد و باستفاه ازآن می تون یزان افت هد توسط اصطکاک را پدست آورد. ابراى اعداد رينولدز كمتر از2300رابطه ساده ای بین ضریب اصطکاک و عدد رینولدز وجود درد که به کلی مستقل از زبری سطح استین ابطهبه صورت 

صفحه 4:
(6۳64/80) بیان می شود.بید توجه داشت که داده های نیکورادزه از طریق یجاد زبری مسنوعی در لوله بدست آمده است.این سقال مطرح می شود كه اين نوع زبرى جقدر با زبری مربوط به شرايط واقعى انطباق داردمودی مالعهوسیعی بر روی داده هایمربوط به وله های تجارتی انجام داد تا تمودار قبل را تقيير داده و آن را براى مسائل عملى قابل استفاده نمايد. براى اعداد رينولدز كوجكتر از 100000رابطه نيمه تجربى توسط بلازيوس داده شده كه به صورت زیر است: یووم روش انجام آزمایشٍ ابتدا شير مدار آبى تيرهاشير دريجه اى) را كاملا بسته و شير مدار أبى روشن (شي ركروى) را كاملا بازكردة دستكاه را روشن مى كنيم. در إين حالت ارتفاع ستون هاى آب و جيوه را قرانت و بيشترين اختلاف ارتفاع حاصل111-4127/)مربوط به زانوبى ل رامحاسبه و در جدول يادداشت مى نمابيم. ابن اختلاف را بر تعداد مراحل آزمايش تقسيم نموده و دبى را فيز اندازه مى كيريم. شیر كروى را طى 6 مرحله به تدريج بسته و در هر مرحله ارتفاع ستون ها را قائت و یادداشت كرده. دبى را اندازه كيرى نموده و در نهايت شير را تا آخرمی بنیم. تام مراحل شوح داده شده را در مورد مدار آبى تيره تيز تكرار مى نماييم. (در اين حالت بيشترين اختلاف ارتفاع مربوط به .زاتويى راست كوشه مى ‎(HSE at‏ جدول و نتايج آزمايش ‘army 12 

صفحه 5:
زیت ‎TTS‏ ‎TOSSES‏ ‏2 ‏9 0 ود ‎THREAT‏ ‏۳ ‏نا 7 ۳ 

صفحه 6:
7 TEESE TORTS ‏تا‎ ‏تست‎ ‎TORI Re نيت TEES 7 MET TESS TOO SRST SETTER 7 THT TS 7 و 

صفحه 7:
vg ar 0 ‏ود واه‎ re2so208 ‏4ه‎ 051665 1827605 277 ‏نت‎ ‎108.2190 serous 40.92608 5.7862 1118557 2677 es.27074 ‏و‎ | 2.7020 267413 1.50267 > aif =1.550% 1% 3458 1.559%229.467434.54=392.2nm (J)Ahb= AA - ‏مدوجو رید‎ ] My 6-018 

صفحه 8:
‎AT‏ | وه ور ده ‎TIE‏ | و ود ‎TE SEES [DEAT TEST] THAT | TEED | ZOE‏ 7 ‎TERE [TORRE HO RIET | ET‏ 7 و و ‎0 Jo.canae | aes | 1.4816 | 111.8587 | 4515.2 ‎THTIOGE | EZTERA | STAE USAT | UOTE [TAI | BSZTOVE | SBOE 5 ‏ی‎ 521515/2557107275/2557715 TOOT ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏21667363 دعس لد ‎ath ‏6م‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 9:
55 ی سطحی می باشد و چون نامیا 2/2602 کوچکتر از ‎J nts eo de‏ 

صفحه 10:


صفحه 11:
تمودار 1 برحسب,:۱۷/۷:0۵ 6 برحسب ۱۷/۷۵۵ سایت مهندسان شیمی دستورکارآزمایشگاه سیالات 

ﺑﻪ ﻧﺎم ﺧﺪا آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎه ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﮔﺰارش ﮐﺎرآزﻣﺎﯾﺶ ﻣﻮﺿﻮع آزﻣﺎﯾﺶ: ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻓﺖ اﻧﺮژي در اﺟﺰاي ﯾﮏ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻟﻮﻟﻪ ﮐﺸﯽ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﮐﻮﭼﮏ اﺳﺘﺎد: ﻣﻬﻨﺪس اﺳﺪاﷲ ﺑﯿﮕﻠﺮﻧﯿﺎ اﻋﻀﺎي ﮔﺮوه: ﻋﻠﯽ ﻋﻤﻮزاد ﻣﻬﺪﯾﺮﺟﯽ ،ﻣﺤﻤﺪﺻﺎﻟﺢ ﻏﻼﻣﯽ ﻣﺜﺒﺖ ،ﻋﺎرف ﺧﻠﯿﻠﯽ ﺑﺎﻻدزاﯾﯽ ﺳﺎﻋﺖ ﮐﻼس: ﺳﻪ ﺷﻨﺒﻪ15:30-17:30 : ﺗﺎرﯾﺦ آزﻣﺎﯾﺶ: 1395/8/25 ﺗﺎرﯾﺦ ﺗﺤﻮﯾﻞ: 1395/9/23 1 ﻣﻘﺪﻣﻪ: اﻏﻠﺐ ﻻزم اﺳﺖ در ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻟﻮﻟﻪ ﮐﺸﯽ و ﮐﺎﻧﺎل ﻫﺎ ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎر ﺑﻪ ﻃﻮر ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﺷﻮد.در ﻋﯿﻦ ﺣﺎل در ﮐﺎرﺑﺮد ﻫﺎي ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ،ﻣﺤﯿﻂ زﯾﺴﺖ و ﮐﺸﺎورزي ﺑﺎ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ارﺗﻔﺎع ﺳﻄﺢ ﻣﺎﯾﻊ ﯾﺎ ﺳﺮﻋﺖ و دﺑﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﺳﯿﺎل ﻣﻘﺪار ﻓﺸﺎررا ﺑﺪﺳﺖ ﻣﯽ آﯾﺪ.ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻓﺸﺎر از ﻃﺮﯾﻖ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ارﺗﻔﺎع ﯾﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ رواﺑﻂ اﺳﺎﺳﯽ ﺑﯿﻦ اﯾﻦ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﻫﺎ در ﻣﻌﺎدﻟﻪ اﻧﺮژي ﺻﻮرت ﻣﯽ ﮔﯿﺮد. ﻓﺸﺎر اﺳﺘﺎﺗﯿﮏ ﯾﮏ ﺳﯿﺎل در ﺣﺎل ﺣﺮﮐﺖ ،ﻓﺸﺎر آن در ﺣﺎﻟﺘﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺎ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﺗﻐﯿﯿﺮ ﮐﻨﺪ .وﻗﺘﯽ ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻮازي ﺑﺎﺷﺪ ،ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﺸﺎر از ﻧﻈﺮ ﻫﯿﺪرو اﺳﺘﺎﺗﯿﮑﯽ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﺧﻄﻮط ﺟﺮﯾﺎن ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ وﻟﺬا ﺑﺎ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﻓﺸﺎر درﺟﺪاره ،ﻓﺸﺎر در ﻫﺮ ﻧﻘﻄﻪ از ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ را ﻣﯽ ﺗﻮان ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﺮد.دﻫﺎﻧﻪ ﭘﯿﺰوﻣﺘﺮ ﺑﺎﯾﺪ ﮐﻮﭼﮏ و ﻃﻮل دﻫﺎﻧﻪ ﺣﺪاﻗﻞ دو ﺑﺮاﺑﺮ ﻗﻄﺮش ﺑﺎﺷﺪ .ﺑﻪ ﻋﻼوه اﯾﻦ دﻫﺎﻧﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﺳﻄﺢ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﻫﯿﭽﮕﻮﻧﻪ ﺑﺮﺟﺴﺘﮕﯽ در ﻟﺒﻪ ﻫﺎﯾﺶ ﻧﺪاﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ ،زﯾﺮا درﻏﯿﺮاﯾﻦ ﺻﻮرت ﮔﺮداﺑﻪ ﻫﺎي ﮐﻮﭼﮏ اﯾﺠﺎد ﻣﯽ ﺷﻮد وﺑﺮ ﻧﺘﺎﯾﺞ اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي اﺛﺮ ﻣﯽ ﮔﺬارﻧﺪ. ﻫﺪف آزﻣﺎﯾﺶ ● ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺿﺮﯾﺐ اﺻﻄﮑﺎك ﺑﺮاي ﻟﻮﻟﻪ ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ﺑﺎ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز ● ﺗﻌﯿﯿﻦ اﺛﺮات ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪ ● ﺗﻌﯿﯿﻦ راﺑﻄﻪ اي ﺑﯿﻦ اﻓﺖ اﻧﺮژي ﮐﻠﯽ ودﺑﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺮاي اﺟﺰا و ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺿﺮﯾﺐ اﻓﺖ ﺑﺮاي ﻫﺮ اﺗﺼﺎل ● ﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮﺷﻌﺎع زاﻧﻮﯾﯽ روي اﻓﺖ اﻧﺮژي و اﻧﺘﺨﺎب زاﻧﻮﯾﯽ ● ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﺷﯿﺮﻫﺎ و اﻧﺘﺨﺎب ﺷﯿﺮدر اﻧﺘﻘﺎل ﺳﯿﺎل ﺗﺌﻮري آزﻣﺎﯾﺶ اﻓﺖ اﻧﺮژي ﮐﻠﯽ ﯾﺎ ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﯾﮕﺮ اﻓﺖ ﻫﺪ ﮐﻠﯽ از دو ﻋﺎﻣﻞ ﻧﺎﺷﯽ ﻣﯽ ﺷﻮد :ﯾﮑﯽ اﻓﺖ اﻧﺮژي در اﺛﺮ وﯾﺴﮑﻮزﯾﺘﻪ ﺳﯿﺎل ﮐﻪ ﺑﺎ ﻃﻮل ﻟﻮﻟﻪ ﻣﺘﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ ودﯾﮕﺮي اﻓﺖ ﻧﺎﺷﯽ از ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﺤﻠﯽ ﯾﺎ اﺟﺰاء 2 ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻟﻮﻟﻪ ﮐﺸﯽ ﻧﻈﯿﺮ زاﻧﻮﯾﯽ ،ﺷﯿﺮﻫﺎ و ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﻟﻮﻟﻪ ﮐﻪ ﺑﻪ آن اﻓﺖ ﺟﺰﺋﯽ ﻫﻢ ﻣﯽ ﮔﻮﯾﻨﺪ. در ﺟﺮﯾﺎن ﺗﺮاﮐﻢ ﻧﺎﭘﺬﯾﺮدر ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ﺗﻠﻔﺎت ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻓﺖ ارﺗﻔﺎع ﺑﯿﺎن ﻣﯽ ﺷﻮد .اﻓﺖ ارﺗﻔﺎع ﻫﻤﺎن اﻓﺖ ﺧﻂ ﺗﺮازﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ اﺳﺖ .ﺧﻂ ﺗﺮازﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ،ﺧﻄﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻫﺮ ﻧﻘﻄﻪ آن از ﻣﺤﻮر ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺮاﺑﺮ p/γاﺳﺖ. اﻓﺖ اﻧﺮژي ﺑﺮ اﺛﺮ اﺻﻄﮑﺎك: ﻣﻌﻠﻮم ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﺸﺎر) (∆Pدر ﻃﻮل ﻟﻮﻟﻪ در ﺟﺮﯾﺎن در ﻫﻢ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﮐﻤﯿﺎت زﯾﺮ اﺳﺖ: ،D (1ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪ ،L (2ﻃﻮﻟﯽ از ﻟﻮﻟﻪ ﮐﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺸﺎر در آن ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ اﺳﺖ. ،μ (3ﺿﺮﯾﺐ ﻟﺰﺟﺖ ،u (4ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﻣﺘﻮﺳﻂ زﻣﺎﻧﯽ در ﯾﮏ ﻣﻘﻄﻊ،ﺑﺮاﺑﺮ q/A ،ρ (5ﺟﺮم ﻣﺨﺼﻮص ،e (6ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺷﻌﺎع ﻟﻮﻟﻪ،ﻣﻘﯿﺎﺳﯽ از زﺑﺮي ﻟﻮﻟﻪ اﯾﻦ واﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺎﺑﻊ زﯾﺮ ﻧﻮﺷﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮد: ) ∆P=f( D،L،μ ،u ،ρ ،e ﻧﻬﺎﯾﺘﺎ ﻧﺘﺎﯾﺞ آﻧﺎﻟﯿﺰ اﺑﻌﺎدي ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﻓﺮﻣﻮﻟﯽ ﺑﺮاي اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﺑﻪ ﻓﺮﻣﻮل دارﺳﯽ-وﯾﺴﺒﺎخ ﻣﻨﺘﻬﯽ ﻣﯽ ﺷﻮد.ﺗﺎﺑﻊ fرا ﺿﺮﯾﺐ اﺻﻄﮑﺎك ﻣﯽ ﻧﺎﻣﻨﺪ ﮐﻪ از ﻃﺮﯾﻖ آزﻣﺎﯾﺶ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﯽ ﺷﻮد. )h=f (L/D)(u²/2 fﺑﺎ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز ) (Reو زﺑﺮي ﻧﺴﺒﯽ ﻟﻮﻟﻪ) (e/Dراﺑﻄﻪ دارد و ﺑﺎاﺳﺘﻔﺎده ازآن ﻣﯽ ﺗﻮان ﻣﯿﺰان اﻓﺖ ﻫﺪ ﺗﻮﺳﻂ اﺻﻄﮑﺎك را ﺑﺪﺳﺖ آورد. ﺑﺮاي اﻋﺪاد رﯾﻨﻮﻟﺪز ﮐﻤﺘﺮ از2300راﺑﻄﻪ ﺳﺎده اي ﺑﯿﻦ ﺿﺮﯾﺐ اﺻﻄﮑﺎك و ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز وﺟﻮد دارد ﮐﻪ ﺑﻪ ﮐﻠﯽ ﻣﺴﺘﻘﻞ از زﺑﺮي ﺳﻄﺢ اﺳﺖ.اﯾﻦ راﺑﻄﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت 3 ) (f=64/Reﺑﯿﺎن ﻣﯽ ﺷﻮد .ﺑﺎﯾﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﮐﻪ داده ﻫﺎي ﻧﯿﮑﻮرادزه از ﻃﺮﯾﻖ اﯾﺠﺎد زﺑﺮي ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ در ﻟﻮﻟﻪ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه اﺳﺖ.اﯾﻦ ﺳﺆال ﻣﻄﺮح ﻣﯽ ﺷﻮد ﮐﻪ اﯾﻦ ﻧﻮع زﺑﺮي ﭼﻘﺪر ﺑﺎ زﺑﺮي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺷﺮاﯾﻂ واﻗﻌﯽ اﻧﻄﺒﺎق دارد.ﻣﻮدي ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ وﺳﯿﻌﯽ ﺑﺮ روي داده ﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎي ﺗﺠﺎرﺗﯽ اﻧﺠﺎم داد ﺗﺎ ﻧﻤﻮدار ﻗﺒﻞ را ﺗﻐﯿﯿﺮ داده و آن را ﺑﺮاي ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻋﻤﻠﯽ ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﺎﯾﺪ. ﺑﺮاي اﻋﺪاد رﯾﻨﻮﻟﺪز ﮐﻮﭼﮑﺘﺮ از 100000راﺑﻄﻪ ﻧﯿﻤﻪ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺗﻮﺳﻂ ﺑﻼزﯾﻮس داده ﺷﺪه ﮐﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﯾﺮ اﺳﺖ: ‏f=0.0785/Re0.25 روش اﻧﺠﺎم آزﻣﺎﯾﺶ اﺑﺘﺪا ﺷﯿﺮ ﻣﺪار آﺑﯽ ﺗﯿﺮه)ﺷﯿﺮ درﯾﭽﻪ اي( را ﮐﺎﻣﻼ ﺑﺴﺘﻪ و ﺷﯿﺮ ﻣﺪار آﺑﯽ روﺷﻦ )ﺷﯿﺮﮐﺮوي( را ﮐﺎﻣﻼ ﺑﺎزﮐﺮده دﺳﺘﮕﺎه را روﺷﻦ ﻣﯽ ﮐﻨﯿﻢ .در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ارﺗﻔﺎع ﺳﺘﻮن ﻫﺎي آب و ﺟﯿﻮه را ﻗﺮاﺋﺖ و ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ اﺧﺘﻼف ارﺗﻔﺎع ﺣﺎﺻﻞ)(H11-H12ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ زاﻧﻮﯾﯽ Jراﻣﺤﺎﺳﺒﻪ و در ﺟﺪول ﯾﺎدداﺷﺖ ﻣﯽ ﻧﻤﺎﯾﯿﻢ .اﯾﻦ اﺧﺘﻼف را ﺑﺮ ﺗﻌﺪاد ﻣﺮاﺣﻞ آزﻣﺎﯾﺶ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﻧﻤﻮده و دﺑﯽ را ﻧﯿﺰ اﻧﺪازه ﻣﯽ ﮔﯿﺮﯾﻢ. ﺷﯿﺮ ﮐﺮوي را ﻃﯽ 6ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﻪ ﺗﺪرﯾﺞ ﺑﺴﺘﻪ و در ﻫﺮ ﻣﺮﺣﻠﻪ ارﺗﻔﺎع ﺳﺘﻮن ﻫﺎ را ﻗﺮاﺋﺖ و ﯾﺎدداﺷﺖ ﮐﺮده ،دﺑﯽ را اﻧﺪازه ﮔﯿﺮي ﻧﻤﻮده و در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﺷﯿﺮ را ﺗﺎ آﺧﺮﻣﯽ ﺑﻨﺪﯾﻢ .ﺗﻤﺎم ﻣﺮاﺣﻞ ﺷﺮح داده ﺷﺪه را در ﻣﻮرد ﻣﺪار آﺑﯽ ﺗﯿﺮه ﻧﯿﺰ ﺗﮑﺮار ﻣﯽ ﻧﻤﺎﯾﯿﻢ) .در اﯾﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ اﺧﺘﻼف ارﺗﻔﺎع ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ زاﻧﻮﯾﯽ راﺳﺖ ﮔﻮﺷﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ(H5-h6). ﺟﺪول و ﻧﺘﺎﯾﺞ آزﻣﺎﯾﺶ )Q( m³/s )m·(kg/s زﻣﺎن)(S )m(kg ‏n 235.6 2.15 0.000317 0.317 28.39 9 1 191.8 1.94 0.000286 0.286 31.51 9 2 175.5 1.81 0.000253 0.253 36.82 9 3 161.3 1.69 0.000232 0.232 42.92 9 4 148.7 1.36 0.000198 0.198 52.98 9 5 132.2 1.12 0.000175 0.175 92.16 9 6 )V(m/s) V²/2g( mm 4 m 9 ‏m° 0.317 = = = 0.317 ⇒ Q = = 0.000317m3 / s ‏t 28.39 1000 ‏ρ ‏Q 0.000317 = = V = 2.15m / s ) A (Π × (13.7 × 0.001) 2 4 = m° 2 ‏V ) ((2.15 × 1000) 2 ‏pipe = = 235.6mm 2g 2 × 9.81 × 1000 ﻣﺎﻧوﻣﺗرھﺎ و اﻧرژی ﺟزﺋﯽ )ﻣﯾﻠﯽ ﻣﺗر آب (U mmHg ﺷﯾر درﯾﭼﮫ ای ∆hi ‏h2 زاﻧوﯾﯽ راﺳﺗﮕوﺷﮫ ΄∆h ‏h1 6 ﻟوﻟﮫ ﻟوﻟﮫ ﻣﺳﺗﻘﯾم ∆hf 5 4 3 زاﻧوﯾﯽ اﺳﺗﺎﻧدارد ΄∆h 2 1 -5 495 365 370 950 455 315 435 750 415 710 295 -55 450 340 395 960 510 285 465 750 375 720 345 -205 325 265 470 970 645 215 540 755 275 745 470 -310 240 210 520 970 730 155 595 750 210 755 545 -425 140 155 580 965 825 100 645 745 125 750 625 -510 70 110 620 955 885 40 695 735 65 750 685 ‏V²/2g ‏V ‏M )(mm )(m/s )(kg ‏No. 2.121827 229.467451 15 1 1.921655 188.213957 15 2 140.926083 1.66282 12 3 111.85571 1.481421 12 4 1.131641 65.2707415 9 5 0.727484 6 6 26.974133 5 ﺷﯿﺮ ﮐﺮوي زاﻧﻮﺋﯽ زاﻧﻮﺋﯽ زاﻧﻮﺋﯽ ‏G ‏H ‏J ∆hι ‏h₂ ‏h₁ ´∆h 16 15 ´∆h 14 13 ´∆h 12 11 -60 380 320 450 125 575 435 75 510 475 90 565 -155 425 270 375 200 575 363 165 528 395 175 570 -245 470 225 295 275 570 285 250 535 310 260 570 -332 515 183 225 340 565 215 325 540 235 330 565 -405 555 150 150 405 555 140 400 540 150 405 555 -515 610 95 75 470 545 65 470 535 75 475 550 دارﺳﯽ ( F ‏V²/2g )(mm )V (m/s ∆hf )(mm ‏No. 239.3359 2.16697 395 1 1.81871 168.58833 27845.5 0.0062979 0.00921 310 2 1.62956 135.34541 24949.6 0.0064529 0.00942 255 3 1.4048 190 4 1.11107 62.918837 17011.1 0.0073488 0.01021 135 5 0.75443 29.009218 11550.7 0.0082646 0.01108 70 6 )ﺑﻼزﯾﻮس( F )وﯾﺴﺒﺎخ ‏Re 33177.6 0.0056526 0.00888 100.58369 21508.3 0.0064697 0.00972 6 ﻣدار آﺑﯽ ﺗﯾره زاﻧوﯾﯽ اﺳﺗﺎﻧدارد ∆hb زاﻧوﯾﯽ راﺳﺗﮕوﺷﮫ ΄∆h ﻟوﻟﮫ ﻣﺳﺗﻘﯾم ΄∆h ∆hb ∆hf ‏V²/2g 140 535 250 645 395 168.2209 100 410 185 495 310 147.67457 80 335 155 410 255 115.19422 60 250 105 295 190 78.259298 40 175 75 210 135 44.051665 15 85 30 100 70 18.279595 ‏K ave=1.09 ‏K ave=0.586 ﻣﺪار آﺑﯽ روﺷﻦ ‏G r/d=3.71 ∆hb ‏H r/d=7.42 ΄∆h ∆hb ﻟﻮﻟﻪ ﻣﺴﺘﻘﯿﻢ ‏J r/d=11.1 ∆hb ΄∆h ∆hf ΄∆h ‏v²/2g 82.7209 475 42.72 435 57.72 450 392.3 229.467 67.0345 395 35.03 363 47.03 375 328 188.2139 55.7562 310 30.76 285 40.76 295 26.077 235 6.077 215 16.08 225 13.7029 150 3.703 140 13.7 150 -1.59267 75 -11.59 65 -1.59 75 ﺷﯿﺮ ﮐﺮوي ‏K ave=0.25 ‏K ave=0.045 ﺷﯿﺮ 254.2 درﯾﭽﻪ 208.9 اي 136.3 65.27074 76.59 26.974133 140.92608 111.8557 ‏K ave=0.18 ‏V2 + 34.54 = 1.559 × 229.467 + 34.54 = 392.2mm 2g ` ( J ) ∆hb = ∆h′ − ∆hf = 57.72mm ∆hb ( J ) Kave = ∑ {K = 2 } / 6 = 0.18 ‏V 2g × ⇒ ∆hf = 1.559 7 ‏No. V (m/s) V²/2g (mm) ∆hь (mm) V/Vмах 1 1 2.166973 239.3359 -136 2 1.818709 168.5883 -2244 3 1.629563 135.3454 -3332 ∆hь (mm) V/Vмах K -816 1 3.556 188.214 -2108 0.9057 11.2 24.62 1.6628 140.9261 -3332 0.7837 23.64 0.6982 40.37 K V (m/s) 0.568 2.1218 229.4675 0.83929 13.31 1.9217 0.752 V²/2g (mm) 4 1.404796 100.5837 -4692 0.64828 46.65 1.4814 111.8557 4515.2 5 1.111066 62.91884 -5712 0.51273 90.78 1.1316 65.27074 -5508 0.5333 84.39 6 0.754428 29.00922 -6936 0.34815 239.1 0.7275 26.97413 -7004 0.3429 259.7 V max = 2.16697263m / s ∆hb = 0.568 K= 2 V 2g V max = 2.1218m / s ∆hb = 3.55606 K= 2 V 2g -1 ﻟﻮﻟﻪ آﺑﯽ ﺗﯿﺮه l og Q log ∆hf -… -… -2 8 ﻧﻣودار اﻓت ﺑر ﺣﺳب ﺳﯾﻧﺗﯾك 500 400 )∆hf (mm اﻓت 300 200 100 0 300 100 200 0 ﺳﯾﻧﺗﯾك ﻧﻣودار Fﺑر ﺣﺳب Re 0.012 0.01 0.008 )ﺑﻼزﯾوس( F ‏F )دارﺳﯽ وﯾﺳﺑﺎخ( F 0.006 0.004 0.002 0 20000 40000 0 ‏Re ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﻤﻮدار ﺿﺮﯾﺐ اﺻﻄﮑﺎك ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺑﻪ راﺑﻄﻪ ﻫﺎي آن ﻫﺎ ﯾﮑﯽ از ﻋﻠﻞ اﺧﺘﻼف دو ﻣﻌﺎدﻟﻪ زﺑﺮ ﻧﺒﻮدن ﻟﻮﻟﻪ اﺳﺖ ﭼﻮن ﻟﻮﻟﻪ زﺑﺮ ﻧﺒﻮده و از آﻧﺠﺎﯾﯽ ﮐﻪ fﻫﻢ ﺗﺎﺑﻌﯽ از رﯾﻨﻮﻟﺪز و ﻫﻢ زﺑﺮي ﺳﻄﺤﯽ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ ﭘﺲ ﺗﺎﺛﯿﺮ ﻋﺪد رﯾﻨﻮﻟﺪز ﺑﯿﺸﺘﺮ از زﺑﺮي ﺳﻄﺤﯽ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و ﭼﻮن fﺗﺎﺑﻌﯽ از )(1/Re^2 ﻣﯿﺒﺎﺷﺪ Fﺣﺎﺻﻞ از راﺑﻄﻪ ﺑﻼزﯾﻮس ﮐﻮﭼﮑﺘﺮ از راﺑﻄﻪ دارﺳﯽ وﯾﺴﺒﺎخ اﺳﺖ. 9 اﻧﺒﺴﺎط ΄∆ h ﺑدون در ﻧظر ﮔرﻓﺗن اﻓت ﺑﺎ در ﻧظر ﮔرﻓﺗن اﻓت ∆hf & ∆hl اﻧﻘﺒﺎض ΄∆h ﺑدون در ﻧظر ﮔرﻓﺗن اﻓت ﺑﺎ در ﻧظر ﮐرﻓﺗن اﻓت 10 -4 ﻧﻣودار KﺑرﺣﺳبV/Vмах 300 250 ‏y = 765.14x 2 - 1369.7x + 613.2 200 ‏K )Poly. (K ‏K 150 100 50 0 ‏v/vмах 1 1.5 0 0.5 Kﺑرﺣﺳب V/Vмах 300 250 ‏y = 826.05x 2 - 1469.3x + 656.95 200 ‏K )Poly. (K 100 50 1.2 1 0.8 0.4 v/vмах 0.6 ﻣﻨﺎﺑﻊ: ﺳﺎﯾﺖ ﻣﻬﻨﺪﺳﺎن ﺷﯿﻤﯽ دﺳﺘﻮرﮐﺎر آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎه ﺳﯿﺎﻻت 11 0 0.2 0 ‏K 150