Tổn thất năng lượng dọc đường hd của dòng chảy có áp trong ống tròn:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Công thức Darcy-Weisbach mô tả tổn thất năng lượng dọc đường (hd) trong dòng chảy có áp trong ống tròn:
hd = f * (L/D) * (v^2 / (2g))
Trong đó:
* hd: tổn thất năng lượng dọc đường
* f: hệ số ma sát Darcy
* L: chiều dài ống
* D: đường kính ống
* v: vận tốc dòng chảy
* g: gia tốc trọng trường
Từ công thức này, ta thấy:
* hd tỉ lệ nghịch với đường kính ống (D).
* Tuy nhiên, sự phụ thuộc của hệ số ma sát Darcy (f) vào chế độ chảy (tầng hay rối) sẽ ảnh hưởng đến sự phụ thuộc của hd vào D.
Xét chuyển động tầng: Hệ số ma sát Darcy f = 64/Re (Re là số Reynolds). Re = (v*D)/v (v là độ nhớt động học). Khi đó hd tỉ lệ nghịch với D^2.
Xét chuyển động rối: Hệ số ma sát Darcy f phụ thuộc vào độ nhám tương đối của ống và số Reynolds. Trong vùng chảy rối hoàn toàn (ống nhám), f hầu như không phụ thuộc vào Re, do đó hd tỉ lệ nghịch với D.
Như vậy:
* Đáp án A không đúng.
* Đáp án B không đúng.
* Đáp án C đúng vì khi chuyển động tầng, tổn thất năng lượng dọc đường tỉ lệ nghịch với đường kính ống bậc 2 chứ không phải bậc 4.
* Đáp án D không đúng vì khi chuyển động rối, tổn thất năng lượng dọc đường tỉ lệ nghịch với đường kính ống bậc 1.
Vậy đáp án chính xác là C.