هیدرولیک قطره‌چکان‌ها:
رابطه بین فشار و دبى قطره‌چکان‌ها تابعى از رژیم جریان آب است. رژیم جریان نیز خود با مشخصه‌اى به نام عدد رینولد تعیین مى‌گردد. عدد رینولد از فرمول (۱) محاسبه مى‌شود:
(معادله ۱): RN = VD / 1000ν
که در آن:
RN = عدد رینولد (بدون بعد)
V = سرعت جریان (m/s)
D = قطر قطره‌چکان (mm)
ν = لزجت سینماتیک آب (m2/s)
لزوجت سینماتیک آب در دماى ۲۰ درجه سانتى‌گراد به‌طور استاندارد برابر 1x10-6 m2/s در نظر گرفته مى‌شود. برحسب عدد رینولد براى جریان آب چهار نوع رژیم در نظر گرفته مى‌شود عبارتند از:
الف- جریان ورقه‌اى که درآن عدد رینولد کوچک‌تر یا مساوى ۲۰۰۰ است (Rn ≥2000 )
ب- جریان ناپایدار که در آن عدد رینولد بیش از ۲۰۰۰ و کوچک‌تر یا مساوى ۴۰۰۰ مى‌باشد ( 4000 ≥ RN > ۲۰۰۰ )
ج- جریان نیمه آشفته که عدد رینولد در آن بزرگتر از ۴۰۰۰ و کوچک‌تر یا مساوى ۱۰۰۰۰ مى‌باشد. ( 10,000 ≥ RN > 4000)
د- جریان آشفته کامل که عدد رینولد در آن بزرگتر از ۱۰۰۰۰ مى‌باشد (10,000 < RN) رابطه بین عدد رینولد با ضریب بدون بعد اصطکاک (f) توسط دیاگرام مودى که در فصل مربوط به طراحى سیستم لوله‌ها آمده است مشخص شده است. ضریب اصطکاک عبارت است از:
(معادله ۲): f = hf / (L/D)(v2 / 2g)
که در آن:
hf = افت بار در اثر اصطکاک (m)
L = طول لوله یا قسمتى از مجراى عبور آب که افت اصطکاک براى آن محاسبه مى‌شود (m)
D = قطر لوله یا مجراى مورد نظر (m)
v2 / 2g = ارتفاع نظیر سرعت (m)
اگر به دیاگرام مودى توجه کنید مشاهده مى‌شود که برا جریان‌هاى ورقه‌اى رابطه ضریب اصطکاک و عدد رینولد به‌صورت خطى و براى جریان‌هاى نیمه آشفته این رابطه منحنى است. در جریان‌هاى آشفته کامل صرف‌نظر از اینکه عدد رینولد چه مقدرا باشد ضریب اصطکاک ثابت باقى مى‌ماند. در طراحى سیستم لوله‌ها برقرارى رژیم ناپایدار عملى نمى‌باشد. البته این امر چندان هم مهم نیست و فقط باید به این نکته توجه داشت که طراحى طورى صورت نگیرد که جریان در حالت ناپایدار باشد.
بسته به رژیم جریان و نوع قطره‌چکان معادله‌هاى مختلفى در مورد رابطه فشار و دبى قطره‌چکان ارائه شده است. براى قطره‌چان‌هاى نوع روزنه‌اى درشرایط جریان آشفته کامل معادله دبى به شرح زیر است:
(معادله ۳): q = 3.6(A) CO (2gH)0.5
که در آن:
q = دبى قطره‌چکان (L/h)
A = سطح مقطع قطره‌چکان که جریان از آن عبور مى‌کند (mm2)
CO = ضریب روزنه (بدون بعد)
g= شتاب ثقل زمین ( ۸۰۷/۹ m2/s)
H= بار فشار در روزنه (m)
ضریب روزنه درمعادله (۳) معمولاً ۰/۶ در نظر گرفته مى‌شود.
شامل 23 صفحه word
دانلود تحقیق هیدرولیک قطره‌چکان‌ها
