افهم الفكرة ثم احسبها.

تعلّم حساب معامل احتكاك دارسي للجريان الصفحي

عند عدد رينولدز منخفض بما يكفي يتحرك السائل في الأنبوب الدائري على هيئة طبقات منتظمة. يرتبط معامل احتكاك دارسي للجريان الصفحي المتطور تماماً بعلاقة عكسية بسيطة مع عدد رينولدز.

شرح مبسّطمجاني · دون حسابمثالان مشروحان وتدريب مستقل
01

ماذا يقول القانون؟

اقسم 64 على Re. ينتمي العدد 64 إلى اتفاق معامل دارسي للأنبوب الدائري، وينتج من توزيع السرعة الصفحي لا من مخطط الخشونة.

f = 64 / Re

افهم الرموز بلغة بسيطة

Re
رقم رينولدز

معامل يقارن العطالة باللزوجة ويعتمد على متوسط السرعة والقطر الداخلي؛ اختر معادلة نظام الجريان بناءً عليه.

رقم رينولدز (بلا وحدة)

استخدم Reynolds number كوحدة أساسية معروضة هنا. كل من Re وf بلا وحدة. أدخل عدد رينولدز كعدد لا كنسبة مئوية. لا توجد وحدة طول في هذه الخطوة لأن الكثافة واللزوجة والسرعة والقطر قد جُمعت مسبقاً داخل Re.

f
الناتج المطلوب

معامل احتكاك دارسي للجريان الصفحي. يخص المعامل أربعة وستون اتفاق دارسي للجريان المتطور تماماً في الأنبوب الدائري.

نسبة / بلا وحدة

وحّد الوحدات أولاً

كل من Re وf بلا وحدة. أدخل عدد رينولدز كعدد لا كنسبة مئوية. لا توجد وحدة طول في هذه الخطوة لأن الكثافة واللزوجة والسرعة والقطر قد جُمعت مسبقاً داخل Re.

الافتراضات قبل الحساب

استخدم سائلاً نيوتونياً في أنبوب دائري ممتلئ ذي جريان صفحي متطور تماماً. يقبل هذا الدرس المجال التعليمي 0 < Re < 2300؛ وقد تؤثر الاضطرابات وتأثيرات المدخل في الانتقال الفعلي.

02

لنحلّ مثالاً معاً

اقرأ المعطيات، واتبع كل عملية، ثم افحص معنى النتيجة.

اقرأ المعطيات التالية كمسألة دراسية واحدة. احسب المطلوب وفسّر النتيجة بوحدة الخرج، ثم اتبع الخطوات قبل الانتقال إلى المثال الثاني.

Re · رقم رينولدز
1000 رقم رينولدز (بلا وحدة)

  1. احسب مقلوب عدد رينولدز

    يتغير معامل دارسي الصفحي عكسياً مع عدد رينولدز المعطى.

    1 ÷ (1000) = 0.001

  2. طبّق معامل الأنبوب الدائري

    يخص المعامل أربعة وستون اتفاق دارسي للجريان المتطور تماماً في الأنبوب الدائري.

    64 × (0.001) = 0.064
الإجابة0.064نتيجة بلا وحدة؛ راجع شرح الوحدات.

هل تبدو نتيجة المثال منطقية؟

تؤدي مضاعفة Re إلى خفض f للنصف ما دام العددان داخل المجال الصفحي. ورغم انخفاض f فإن تعبير فقد الارتفاع الكامل يحتوي أيضاً على مربع السرعة.

مثال ثانٍ مشروح — معطيات مختلفة

في المسألة الثانية تتغيّر بعض المعطيات. توقّع اتجاه تغيّر الناتج، ثم احسبه من المعطيات الجديدة دون إعادة استخدام إجابة المثال الأول.

Re · رقم رينولدز
1600 رقم رينولدز (بلا وحدة)

  1. احسب مقلوب عدد رينولدز

    يتغير معامل دارسي الصفحي عكسياً مع عدد رينولدز المعطى.

    1 ÷ (1600) = 0.000625

  2. طبّق معامل الأنبوب الدائري

    يخص المعامل أربعة وستون اتفاق دارسي للجريان المتطور تماماً في الأنبوب الدائري.

    64 × (0.000625) = 0.04
الإجابة0.04نتيجة بلا وحدة؛ راجع شرح الوحدات.
03

جرّب قيمك الآن

غيّر قيمة أو وحدتها؛ تعرض الطريقة نفسها حسابك خطوة بخطوة.

معامل يقارن العطالة باللزوجة ويعتمد على متوسط السرعة والقطر الداخلي؛ اختر معادلة نظام الجريان بناءً عليه.

تُدعم الأرقام الإنجليزية والعربية والفارسية. تحوّل الخطوات المدخلات إلى وحدات القانون الأساسية.

تتحدّث النتيجة عند الحساب فقط، ويبقى المثال المشروح أعلاه دون تغيير.

04

دورك الآن — اختبر فهمك

حلّ هذه المسألة المستقلة بنفسك باستخدام القيم أدناه فقط؛ فمعطيات المثالين المشروحين مختلفة. اكتب الناتج المطلوب بالوحدة التي تختارها.

Re · رقم رينولدز
800 رقم رينولدز (بلا وحدة)

أوجد: تعلّم حساب معامل احتكاك دارسي للجريان الصفحي

للأعداد العشرية الدورية، استخدم أربعة أرقام معنوية على الأقل. هامش التقريب المقبول: 0.05% من القيمة المتوقعة؛ وللصفر هامش مطلق مقداره ‎10⁻¹².

تلميح دون كشف الإجابة

اقسم 64 على Re. ينتمي العدد 64 إلى اتفاق معامل دارسي للأنبوب الدائري، وينتج من توزيع السرعة الصفحي لا من مخطط الخشونة.

كل من Re وf بلا وحدة. أدخل عدد رينولدز كعدد لا كنسبة مئوية. لا توجد وحدة طول في هذه الخطوة لأن الكثافة واللزوجة والسرعة والقطر قد جُمعت مسبقاً داخل Re.

اعرض حل التدريب كاملاً

قارن الخطوات بحلك؛ عرض الحل لا يضع علامة إكمال للدرس.

  1. احسب مقلوب عدد رينولدز

    يتغير معامل دارسي الصفحي عكسياً مع عدد رينولدز المعطى.

    1 ÷ (800) = 0.00125

  2. طبّق معامل الأنبوب الدائري

    يخص المعامل أربعة وستون اتفاق دارسي للجريان المتطور تماماً في الأنبوب الدائري.

    64 × (0.00125) = 0.08
الإجابة0.08نتيجة بلا وحدة؛ راجع شرح الوحدات.

تجنّب الخطأ الشائع

تعطي 16/Re معامل فاننغ لا دارسي. يجعل عدد رينولدز الصفري المعامل الجبري غير معرّف؛ ولذلك ترفضه الحاسبة بدلاً من إرجاع معامل لانهائي صالح للاستخدام.

متى تصلح الطريقة، وما حدودها؟

لا تمدد هذه المعادلة إلى الجريان الانتقالي أو المضطرب. وليست الصيغة الموافقة لكل قناة غير دائرية أو سائل غير نيوتوني، ولا تحسب فقد الأنبوب الكلي وحدها.

للدراسة والفهم، لا لاعتماد منشأ حقيقي أو عملية في الموقع أو تصميم. تتطلب الأعمال الفعلية الكود والملحق الوطني الصحيحين ومراجعة مهنية.

فهمت فكرة. واصل التعلّم.

تُحفظ العلامة الاختيارية في هذا المتصفح فقط. هي ملاحظة تقدّم شخصية وليست شهادة.

المصادر وللمزيد من القراءة

تفتح المراجع في تبويب جديد وتشرح المبادئ الأساسية. النص التعليمي والأمثلة هنا من إعداد SimpleFlick؛ ولا يعني الاستشهاد اعتماد الجهات المصدر لهذه الحاسبة.

موضوع القراءة: معامل احتكاك دارسي للجريان الصفحي. مبادئ قياس المياه؛ ولأجهزة التصريف اقرأ فصول الفتحات والهدارات وشروط التركيب وقياس الرأس، لا معادلة المعامل وحدها.

آخر تحديث للدرس: · فُحص المثالان والمسألة التدريبية المستقلة مقابل تنفيذ عددي مستقل عالي الدقة. يتحقق ذلك من الحساب للنموذج المحدد، ولا يُعد اعتماداً هندسياً.

ابنِ على هذا الدرس

الماء والجريان

تعلّم حساب الرأس الكلي حسب برنولي عند مقطع

يعبّر الارتفاع الهيدروليكي الكلي عن الطاقة الميكانيكية لكل وحدة وزن بارتفاع مكافئ من السائل. يمكن أن يحمل السائل الجاري هذه الطاقة على هيئة منسوب أو ضغط أو حركة.

خطوات وحاسبة وتدريب
الماء والجريان

تعلّم حساب فقد الاحتكاك دارسي–وايزباخ

يفقد الجريان في الأنبوب طاقة ميكانيكية بسبب احتكاك الجدار. تحوّل علاقة دارسي–وايزباخ طول الأنبوب وقطره وسرعته ومعامل الاحتكاك المعطى إلى ارتفاع طاقة مفقود مكافئ.

خطوات وحاسبة وتدريب
الماء والجريان

تعلّم حساب معامل احتكاك كولبروك–وايت

في الجريان المضطرب داخل الأنبوب يعتمد معامل الاحتكاك على عدد رينولدز وخشونة جدار الأنبوب معاً. تحتوي معادلة كولبروك المعامل المجهول في طرفيها، ولذلك لا يمكن عزله بتعويض عادي من خطوة واحدة.

خطوات وحاسبة وتدريب
افتح الأداة المستقلة في تبويب جديد

القائمة