امروز: چهارشنبه 23 آبان 1397
دسته بندی محصولات
بخش همکاران
بلوک کد اختصاصی

پاورپوینت آزمایشگاه مکانیک سیالات

پاورپوینت آزمایشگاه مکانیک سیالات دسته: شیمی
بازدید: 4 بار
فرمت فایل: ppt
حجم فایل: 1583 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 124

دانلود پاورپوینت آزمایشگاه مکانیک سیالات

قیمت فایل فقط 15,000 تومان

خرید

آزمایشگاه مکانیک سیالات

شناوری

افت فشار

شدت جریان

پمپ ها

راهنما

مقالات

نیروی شناوری

 آزمایش‌ شماره‌ 1 - شناوری‌

عنوان‌ آزمایش‌:  نیروهای‌ وارد بر یك‌ جسم‌ غوطه‌ور در مایع‌ ساكن‌

هدف‌ آزمایش‌:  بررسی‌ فرمولهای‌ مربوط‌ به‌ نیروی‌ وارد بر یك‌ سطح‌ مغروِق و تعیین‌ مركز فشار.

مقدمه‌ آزمایش‌:  در حالتی‌ كه‌ قسمتی‌ از جسم‌ داخل‌ مایع‌ و قسمتی‌ دیگر خارج‌ از مایع‌ باشد جسم‌ را غوطه‌ور گویند و نیروی‌ برآیند وارده‌ از طرف‌ یك‌ سیال‌ ساكن‌ بر جسمی‌ كه‌ داخل‌ آن‌ فرو رفته‌ و شناور است‌ را نیروی‌ شناوری‌ گویند نیروی‌ شناوری‌ داخل‌ مولفه‌ افقی‌ نیست‌ چون‌ تصویر جسمی‌ كه‌ غوطه‌ور باشد بروی‌ سطح‌ قائم‌ همیشه‌ صفر است‌. اگر سطح‌ آزاد سیال‌ را كه‌ با هوا تماس‌ دارد را در المان‌ حجمی‌ استوانه‌ایی‌ غوطه‌ور است‌ را در نظر بگیریم‌ سطح‌ بالایی‌  0 h  عمق‌ كمتری‌ نسبت‌ به‌  2 h  دارد در این‌ صورت‌ داریم‌:

  تئوری‌ آزمایش‌:

 نیروی‌ برآیندی‌ را كه‌ یك‌ سیال‌ ساكن‌ بر جسم‌ شناور یا غوطه‌ور در خودش‌ وارد می‌كند نیروی‌ شناوری‌ می‌گویند. نیروی‌ شناوری‌ همواره‌ قائم‌ و به‌ طرف‌ بالاتر اثر می‌كند. نیروی‌ شناوری‌ موله‌ افقی‌ ندارد زیرا تصویر جسم‌ غوطه‌ور یا بخش‌ غوطه‌ور از جسم‌ در روی‌ صفحه‌ قائم‌ همواره‌ صفر است‌.

 برای‌ درك‌ بهتر نیروی‌ شناوری‌ شكل‌ زیر را در نظر بگیرید. نیروی‌ شناوری‌ وارد بر جسم‌ شناور برابر است‌ با مولفه‌ قائم‌ نیروی‌ فشاری‌ وارد بر سطح‌ فوقانی‌ آن‌  (ADC)  منهای‌ مولفه‌ قائم‌ نیروی‌ فشار وارد بر سطح‌ تحتانی‌ آن‌  (ABC) .

در شكل‌ زیر نیروی‌ رو به‌ بالای‌ وارد بر سطح‌ تحتانی‌ برابر با وزن‌ مایع‌ خیالی‌ یا واقعی‌ موجود در بالای‌ سطح‌  (ABC)  می‌باشد. حجم‌ این‌ مایع‌ در شكل‌ با  ABC EFA  نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. نیروی‌ رو به‌ پائین‌ وارد بر سطح‌ بالایی‌  (ADC) برابر با وزن‌ مایع‌ محصور  ADC EFA  است‌. تفاضل‌ این‌ دو نیرو، نیروی‌ رو به‌ بالایی‌ است‌ از وزن‌ مایع‌ جابجا شده‌ كه‌ توسط‌ حجم‌ شناور ناشی‌ می‌شود مایع‌ جابجا شده‌ توسط‌ جسم‌ را در شكل‌ با  ABCD  نشان‌ داده‌ایم‌. بناباین‌ خواهیم‌ داشت‌:

در رابطه‌ بالا  F(B)  نیروی‌ شناوری‌،  V  حجم‌ مایع‌ جابجا شده‌ و     وزن‌ ویژه‌ سیال‌ است‌.

همین‌ فرمول‌ در مورد اجسام‌ شناور نیز صادِق است‌ به‌ شرطی‌ كه‌  V را به‌ عنوان‌ حجم‌ مایع‌ جابجا شده‌ در نظر بگیریم‌. این‌ موضوع‌ با بررسی‌ جسم‌ شناور در شكل‌ زیر آشكار می‌شود.

 در شكل‌ زیر نیروی‌ قائم‌ وارد بر یك‌ عنصر كوچك‌ از جسم‌ شناور نشان‌ داده‌ شده‌ است‌. این‌ عنصر به‌ شكل‌ منشور بوده‌ و مساحت‌ مقطع‌ آن‌ می‌باشد. بنابراین‌ می‌توانیم‌ بنویسیم‌:

این‌ رابطه‌ حجم‌ عنصر منشوری‌ است‌ با انتگرال‌گیری‌ در محدوده‌ كل‌ جسم‌، می‌توانیم‌ بنویسیم‌:

در رابطه‌ بالا   g در سراسر جسم‌ ثابت‌ فرض‌ شده‌ است‌:

 همچنین‌ به‌ بیان‌ دیگر:

در یك‌ سیال‌ ساكن‌ نیروی‌ وارد بر هر المان‌ سطح‌  dA  یعنی‌  dF  عمود بر آن‌ سطح‌ است‌ اگر چنین‌ نیرویی‌ بر یك‌ سطح‌ صاف‌ وارد شود كلیه‌ نیروهای‌ وارد بر سطح‌ با هم‌ موازیند و همچنین‌ مقدار آنها را می‌توان‌ تنها با یك‌ نیرو به‌ نام‌ نیروی‌ برآیند كه‌ در نقطه‌ایی‌ به‌ نام‌ مركز فشار اثر می‌كند نشان‌ داد. در حالتی‌ كه‌ سطح‌ بصورت‌ خمیده‌ باشد وضع‌ تفاوت‌ می‌كند بسته‌ به‌ طرِ مختلف‌ قرارگیری‌ یك‌ سطح‌ دلخواه‌ در یك‌ سیال‌، سه‌ حالت‌ زیر را در نظر می‌گیریم‌.

قیمت فایل فقط 15,000 تومان

خرید

برچسب ها : آزمایشگاه , مکانیک , سیالات , نیروی شناوری , افت فشار

نظرات کاربران در مورد این کالا
تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.
ارسال نظر