ملف تدريبي: اللزوجة والاضطراب

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على استخدام قانون بوازوي مع السريان الطبقي للموائع، وكيفية تمثيل نقطة بداية الاضطراب باستخدام عدد رينولدز.

س١:

يتدفَّق مائع في أنبوب بمعدل 1.00×10 cm3/s.

يزداد فرق الضغط على الأنبوب إلى 1.50 مِثله. ما معدل التدفُّق في الأنبوب إذا لم تحدث أي تغيُّرات أخرى؟

يتدفق في الأنبوب مائع لزوجته تساوي 3.00 أمثال لزوجة المائع الأصلي. ما معدل التدفُّق في الأنبوب إذا لم تحدث أي تغيُّرات أخرى؟

يزداد طول الأنبوب إلى 4.00 أمثال طوله. ما معدل التدفُّق في الأنبوب إذا لم تحدث أي تغيُّرات أخرى؟

يقل نصف قطر الأنبوب إلى جزء من 10.0 أجزاء من قيمته. ما معدل التدفُّق في الأنبوب إذا لم تحدث أي تغيُّرات أخرى؟

يقل نصف قطر الأنبوب إلى جزء من 10.0 أجزاء من قيمته، ويقل طول الأنبوب إلى واحد على 2.00، ويزيد فرق الضغط على الأنبوب إلى 1.50 مِثله. ما معدل التدفُّق في الأنبوب إذا لم تحدث أي تغيُّرات أخرى؟

س٢:

شريان صغير طوله 1.1×10 m ونصف قطره 2.5×10 m. إذا كان مقدار انخفاض الضغط خلال الشريان 1.3 kPa، فما معدل التدفُّق عبر الشريان، علمًا بأن لزوجة الدم 2.084 Pa⋅s؟

  • أ 2 0 × 1 0 mm3/s
  • ب 1 8 × 1 0 mm3/s
  • ج 4 . 1 × 1 0 mm3/s
  • د 1 4 × 1 0 mm3/s
  • ه 8 . 7 × 1 0 mm3/s

س٣:

تُضَخ الخرسانة من ماكينة خلط الأسمنت إلى المكان الذي توضع فيه بدلًا من حملها في عربات يدوية. معدل السريان يساوي 200 L/min خلال خرطوم طوله 50.0 م، وقطره 8.00 سم، ويبلغ الضغط عند المضخة 8.00×10 N/m2.

احسب مقاومة الخرطوم.

  • أ 2 . 8 0 × 1 0 N⋅s/m5
  • ب 2 . 4 0 × 1 0 N⋅s/m5
  • ج 2 . 7 1 × 1 0 N⋅s/m5
  • د 2 . 2 2 × 1 0 N⋅s/m5
  • ه 2 . 5 9 × 1 0 N⋅s/m5

ما مقدار لزوجة الخرسانة، مع افتراض أن السريان طبقي؟

ما مقدار القدرة اللازمة على اعتبار أن نقطة استخدام الأسمنت تقع عند نفس مستوى المضخة؟ يمكنك إهمال القدرة المستنفدة من أجل زيادة سرعة الخرسانة.

  • أ 2 . 6 7 × 1 0 W
  • ب 2 . 2 9 × 1 0 W
  • ج 2 . 7 7 × 1 0 W
  • د 2 . 9 3 × 1 0 W
  • ه 2 . 4 9 × 1 0 W

س٤:

تتحرَّك عربة كتلتها 0.300 kg أفقيًّا بسرعة 0.400 m/s، وينتج عن ذلك بعض المقاومة من طبقة الهواء المارة فوق سطحها. مساحة سطح العربة الذي يُلامِس الهواء تساوي 2.50×10 m2. سُمك طبقة الهواء يساوي 6.00×10 m ولزوجة الهواء تساوي 0.0181 Pa⋅s.

ما قوة معاوقة طبقة الهواء للعربة؟

  • أ 3 . 1 1 × 1 0 N
  • ب 3 . 0 2 × 1 0 N
  • ج 3 . 2 3 × 1 0 N
  • د 3 . 3 8 × 1 0 N
  • ه 3 . 5 0 × 1 0 N

ما نسبة قوة معاوقة طبقة الهواء إلى وزن العربة؟

  • أ 1 . 1 5 × 1 0
  • ب 1 . 1 0 × 1 0
  • ج 1 . 0 3 × 1 0
  • د 1 . 1 9 × 1 0
  • ه 1 . 0 6 × 1 0

س٥:

عند أيِّ مُعدَّل سريان يُمكِن للاضطراب أن يبدأ في أنبوب الماء الرئيسي الذي قطره يساوي 0.200 m. استخدِم القيمة 8.94×10 Pa⋅s للزوجة المياه، وافترِض أن عدد رينولدز المناظر لبداية حدوث الاضطراب يساوي 2000.

  • أ 3 . 0 7 × 1 0 m3/s
  • ب 3 . 1 3 × 1 0 m3/s
  • ج 2 . 8 1 × 1 0 m3/s
  • د 3 . 2 0 × 1 0 m3/s
  • ه 3 . 1 1 × 1 0 m3/s

س٦:

احسب عدد رينولدز لتدفُّق الماء عَبْر الأجسام التالية إذا كان مُعدَّل التدفُّق 0.500 L/s.

فوهة نصف قطرها 0.250 cm.

  • أ 1 . 8 6 × 1 0
  • ب 1 . 1 0 × 1 0
  • ج 1 . 2 7 × 1 0
  • د 1 . 3 9 × 1 0
  • ه 1 . 5 6 × 1 0

خرطوم مياه حديقة نصف قطره 0.900 cm، متصل بفوهة نصف قطرها 0.25 سم.

  • أ 5 . 0 3 × 1 0
  • ب 3 . 5 1 × 1 0
  • ج 4 . 4 2 × 1 0
  • د 3 . 9 1 × 1 0
  • ه 3 . 3 0 × 1 0

س٧:

احسب عدد رينولدز للماء المتدفِّق خلال أنبوب نصف قطره يساوي بوصة واحدة بمُعدَّل تدفُّق يساوي 0.631 L/s. استخدِم القيمة 8.9×10 Pa⋅s للتعبير عن اللزوجة الديناميكية للماء.

س٨:

يصل السريان حول لوح مسطح إلى عدد رينولدز يساوي 10000. ما نوع هذا السريان؟

  • أسريان حلقي
  • بمضطرب
  • جانتقال ما بين المضطرب والطبقي
  • دالمائع في حالة سكون
  • هطبقي

س٩:

لزوجة غاز خامل مُخفَّف عند درجة حرارة 100 K تساوي 20 μPa⋅s، وعند درجة حرارة 500 K تساوي 45 μPa⋅s. ما لزوجة الغاز عند درجة حرارة 300 K؟

س١٠:

لوح صلب مُسطَّح سُمكه 5.00 mm وطوله 1.00 m وعرضه 0.500 m، يسقط عَبْر الغلاف الجوي؛ بحيث يكون ضلعه الذي طوله 1.00 متر رأسيًّا. كثافة الصلب تساوي 7800.0 kg/m3. كثافة الهواء في المنطقة الموجود فيها اللوح تساوي 1.20 kg/m3 والتوصيلية الحرارية له تساوي 0.0260 W/m⋅K ولزوجته تساوي 15.0×10 m2/s. ما السرعة الحدية للَّوح؟

س١١:

كثافة مائع مجهول تساوي 0.78 g/mL. مِحمَل نحاسي من النوع الكروي قطره 2 ملليمتر يستغرق 2.8 s للسقوط مسافة 25 cm عبر المائع. ما لزوجة المائع؟

س١٢:

بالنسبة إلى السريان الطبقي لمائع نيوتوني في أنبوبة دائرية، ما النسبة بين أقصى سرعة للمائع والسرعة المتوسطة عند نفس المقطع؟

س١٣:

تتدفَّق كمية من الزيت بمعدل تدفُّق كتلي 14.17 L/s خلال أنبوب قطره 15.00 cm. لزوجة الزيت وكثافته تساويان 0.1041 Pa⋅s، 917 kg/m3، على الترتيب. ما مقدار الانخفاض في الضغط لكل متر داخل الأنبوب؟

س١٤:

مقدار الانخفاض في الضغط خلال سريان للزيت في أنبوب أملس مستقيم قطره 5.00 cm يساوي 2500 kPa/m. أوجد معدل انسياب الزيت. استخدم القيمة 0.90 للكثافة النوعية للزيت، والقيمة 0.10 kg/m⋅s للزوجة الزيت.

س١٥:

يتدفَّق الهواء فوق لوح حاد مسطح بسرعة 2.5 m/s. احسب سُمك الطبقة الحدية للهواء على مسافة 50 cm من حافة اللوح. استخدم القيمة 1.2 kg/m3 لكثافة الهواء، واستخدم القيمة 1.5×10 m2/s للزوجة الكينماتيكية للهواء.

س١٦:

اللزوجة المطلقة لزيت تساوي 0.100 kg/m⋅s، وكثافته النوعية تساوي 0.800. احسب اللزوجة الكينماتيكية لهذا الزيت.

  • أ 1 . 2 5 × 1 0 m2/s
  • ب 5 . 1 5 × 1 0 m2/s
  • ج 1 . 5 5 × 1 0 m2/s
  • د 1 . 5 5 × 1 0 m2/s
  • ه 0 . 5 0 0 × 1 0 m2/s

س١٧:

جلسرين كثافته 1258 kg/m3، ولزوجته 0.96 Pa⋅s، يسري في أنبوب قطره 15.0 cm. ما نوع السريان إذا كانت سرعته 4.0 m/s؟

  • أأسرع من الصوت
  • بطبقي ومضطرب
  • جطبقي
  • دمبدِّد
  • همضطرب

س١٨:

ما الذي يقيسه عدد رينولدز؟

  • أنسبة مُعامِل انتشار كمية الحركة إلى مُعامِل الانتشار الحراري.
  • بنسبة مُعدَّل سريان الموائع إلى الضغط الذي تؤثِّر به.
  • جنسبة قوة الجاذبية إلى القوى القصورية للموائع.
  • دنسبة التوتر السطحي إلى القوى القصورية.
  • هنسبة القوى القصورية 𝜌ح2/ل إلى قوى اللزوجة 𝜇ح/ل2.

س١٩:

نظريًّا، يحدث الانتقال من السريان الطبقي في أنبوب إلى السريان المضطرب عند أي مدًى لعدد رينولدز؟

  • أ 2‎ ‎000-4‎ ‎000
  • ب 50‎ ‎000-10‎ ‎000
  • ج25–50
  • د 1 0 1 0
  • ه 500-1‎ ‎000

س٢٠:

ما العدد الذي ليس له وحدة قياس ويربط بين التوتر السطحي وقوى القصور الذاتي في سريان الموائع؟

  • أعدد أويلر
  • بعدد فرود
  • جعدد برانتل
  • دعدد وبر
  • هعدد رينولدز

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.