JavaScript is required

Đường ống dài 2L, đường kính d, nối hai bình có độ chênh H. Nước chảy tầng, bỏ qua tổn thất cục bộ. Nếu ta nối từ giữa ống 4 nhánh song song có chiều dài tương đương L, đường kính d thì khi đó lưu lượng nước chảy trong ống sẽ tăng lên:

A.

1,6 lần

B.

1,5 lần

C.

3 lần

D.

2,66 lần

Trả lời:

Đáp án đúng: C


Let Q1 be the initial flow rate without adding any pipes, and Q2 be the flow rate after adding 4 parallel branches. * **Case 1: Original Pipe (length 2L)** Applying the Darcy-Weisbach formula for head loss: ΔH = (λ * (2L) * V₁²)/(d * 2g) Where V₁ is the flow velocity in the original pipe. Flow rate Q₁ = A * V₁ = (πd²/4) * V₁ => V₁ = Q₁/(πd²/4) => ΔH = (λ * 2L * Q₁²)/(d * 2g * (πd²/4)² ) = (16λL * Q₁²)/(π²gd⁵) * **Case 2: After adding 4 parallel branches** When 4 parallel branches are added, the length of each branch is L. The head loss across each branch is: ΔH = (λ * L * V₂²)/(d * 2g) where V₂ is the flow velocity in each branch. The flow rate through each branch is Q₂/4 = (πd²/4) * V₂ => V₂ = Q₂/(4*πd²/4) = Q₂/(πd²) => ΔH = (λ * L * Q₂²)/(d * 2g * (πd²)²) = (λL * Q₂²)/(2π²gd⁵) Since the pressure difference H is the same in both cases, we have: (16λL * Q₁²)/(π²gd⁵) = (λL * Q₂²)/(2π²gd⁵) => 16Q₁² = Q₂²/2 => Q₂² = 32Q₁² => Q₂ = √32 * Q₁ = 4√2 * Q₁ ≈ 5.66Q₁ Therefore, the flow rate increases by a factor of approximately 5.66 when 4 parallel branches are added.

Câu hỏi liên quan