اصطکاک درون لوله‌ها

توضیحات

حین جریان یک سیال درون لوله، افت‌هایی در فشار، به دلیل اصطکاک درونی سیال و همچنین اصطکاک بین سیال و دیوار، اتفاق می‌افتد. برای محاسبه‌ی این افت فشار لازم است مقدار ضریب اصطکاک را داشته باشیم. ضریب اصطکاک به کمک عدد رینولدز تعیین می‌شود.

دستگاه اصطکاک در لوله‌ها، امکان بررسی رابطه‌ی بین افت فشار ناشی از اصطکاک سیال، و سرعت را در جریان درون لوله مهیا می‌سازد. همچنین ضریب اصطکاک لوله نیز قابل تعیین است. این واحد آزمایشگاهی شامل لوله‌ای با قطر کوچک است که در آن جریان‌های آرام و آشفته ایجاد می‌شوند. عدد رینولدز جریان و ضریب اصطکاک لوله، از طریق دبی جریان و افت فشار تعیین می‌شوند. برای ایجاد جریانی آشفته، آب مستقیماً وارد لوله‌ی باریک هدایت می‌شود. برای برقراری جریان آرام، آبی با فشار ثابت در ورودی لوله‌ی باریک مورد نیاز می‌باشد، که بدین منظور از لوله‌ی ایستاده سرریز بهره برده شده است. دبی جریان درون لوله‌ی باریک نیز به کمک شیرهای تعبیه شده تنظیم می‌شود. در جریان آرام، برای اندازه‌گیری اختلاف فشار، یک مانومتر آب درنظر گرفته شده، درحالی که برای جریان آشفته از مانومتر لوله‌ی U شکل جیوه استفاده می‌شود.

اهداف آموزشی:

  • اندازه‌گیری افت فشار در جریان آرام
  • اندازه‌گیری افت فشار در جریان آشفته
  • تعیین عدد رینولدز بحرانی
  • تعیین ضریب اصطکاک لوله
  • مقایسه‌ی ضریب اصطکاک واقعی لوله با ضریب اصطکاک تئوری

اجزای اصلی دستگاه:

  • مخزن آب دارای سرریز
  • مانومترهای آب و جیوه
  • لوله‌ی باریک آزمایش
  • شیرهای تنظیم دبی