0
0

مشاهده و محاسبه نیروی ناشی از برخورد جت آب به اجسام

413 بازدید

در این قسمت می خواهیم وضعیت جت آب بعد از خروج از لوله را مورد بررسی قرار دهیم و به محاسبه نیروهای ناشی از برخورد جت آب به انواع صفحات بپردازیم.                                               

حال اگر رجوعی به مکانیک سیالات داشته باشیم و از قواعد حجم کنترل به قسمت اندازه حرکت سیال خروجی و ورودی نگاهی داشته باشیم، داریم:

image003

مجموع تغییر اندازه حرکت در امتداد X = مجموع نیروهای وارده در جهت X

image004

  طبق رابطه ی اندازه حرکت می توان بیان کرد که نیروی وارده توسط جت آب به مانعی برابر است با:

image007

Q همان دبی حجمی سیال و ρ چگالی سیال و  u2 سرعت سیال در هنگام بر خورد با مانع و u1 سرعت سیال بعد از جدا شدن از مانع است. اگرمانع به شکل زیر باشد رابطه  بالا به صورت زیر ساده می شود:

 image009

image008

  • برخورد جت عمودی با یک صفحه تخت (صاف):

image011 image010

حال اگر مانعی به صورت یک سطح صاف در نظر بگیریم زاویه بین سرعت اولیه و سرعت جدا شدن سیال از سطح مانع ۹۰ درجه خواهد شد که این به آن معنی است که نیروی وارده به سطح صاف برابراست با:

image012

الف ) برخورد جت آبی با صفحه تخت (صاف ) و ساکن:

Capture465784573462738

  • نیروی وارد بر صفحه:

Capture4367485783562672

ب) برخورد جت آبی با صفحه تخت (صاف) و متحرک:

۱- سرعت هم جهت جت آبی:

image017

  • نیروی وارد بر صفحه متحرک:

Capture32637898762

۲- سرعت صفحه متحرک خلاف جهت جت آبی:

image023

  • نیروی وارد بر صفحه متحرک خلاف جهت جت آبی:

image024

  • برخورد جت آبی با صفحه نیم کره :

اگر مانع به شکل نیمکره باشد خواهیم داشت:

image025 image026

  • جاذبه ی زمین روی سرعت بالا رفتن  جت آب  تاثیر می گذارد این سرعت را می توان از رابطه زیر به دست آورد. اگر فاصله ی بین نازل و مانع S  باشد داریم :

image027

  • برخورد جت آبی با صفحات صاف زاویه دار ( مورب ):

image029

Capture98608750487876986

و اگر صفحه در حال حرکت باشد ، خواهیم داشت :

image032

۱) هم جهت:

Capture372652567

۲) خلاف جهت:

Capture4376

  • برخورد جت آبی با صفحات خمیده یا نیم صاف :

 

image035

Capture5674667

امتیاز: 5 | تعداد نظرات: 1
https://www.behdashtmohit.com/?p=5478
اشتراک گذاری:

نظرات

0 نظر در مورد مشاهده و محاسبه نیروی ناشی از برخورد جت آب به اجسام

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.

کپی برداری از محتوای این سایت مجاز نیست!