تعیین تغییرات دبی در مسابقه سیالات

بسیاری از دوستان وقتی ازشون سؤال(اینجا کلیک کنید) میشد میگفتن خب دبی ثابته پس سطح مقطع که کم میشه سرعت افزایش پیدا میکنه.خب این استدلال غلطه.دلیلش با بررسی معادله انرژی مشخص میشه که چرا؛کافیه معادله انرژی رو بنویسیم و سپس به جای V_out  از V_in استفاده و جاگذاری کنیم؛داریم:

  H - (f L/D) (V²_in)/2g - K_L (V²_in)/2g = (V²_in)/2g 

اکنون وقتی دست هم حضور دارد م.انرژی را مینویسیم(فرض میشود دست به اندازه 75% سطح مقطع خروجی لوله را مسدود کرده است): 

H - (f L/D) (V²_in)/2g - K_L (V²_in)/2g - K'_L(V²_in)/2g = 16 (v²_in)/2g 

H=(1+K_L+f L/D)V²_in/2g  

H=(16+K_L+f L/D+K'_L)V²_in//2g   

پس سرعت درونی آب کم میشه و بنابرین دبی در حالتیکه دست رو جلوی شیلنگ میگیریم کم میشه.

پس داستان اینه که سیسیتم آب شهری طوریه که همیشه اداره آب سعی میکنه سطح ارتفاع آب در منبع آب شهر رو در یک ارتفاع H ثابت نیگر داره تا همشهریا با مشکل کمبود فشار مواجه نشن.

وقتی دستمونو میگیریم جلو شیلنگ آب در واقع ما داریم دبی رو تغییر میدیم.در واقع سیستم آب شهری و سیال به آخرین نقطه نگاه میکنه که چقدر باید جاری بشه وقتی بهش میگین (با گرفتن دست)اینقدر بیشتر نیا اونم اطاعت میکنه!اما وقتی که دست جلو مجرای خروجی نیست شما بهش میگین که به اندازه سطح مقطع خروجی جاری شو اما وسط راه هم به یه valve حسابی بخور و کلی انرژیت بابت انبساط ناگهانی بعد از برخورد با اون به هدر بره.

نکته دیگه اینکه بعضی دوستان ممکنه به اتلاف انرژی در اثر برخورد با دست مشکوک باشن که باید بگیم همونطورکه قبلا گفتیم اتلاف انرژی در انقباض ناگهانی بسیار کمتر از یک انبساط ناگهانی است و اینکه با گرفتن دست جلو شیلنگ حتی یک انقباض ناگهانی هم بوجود نمیاد چراکه بعدش آب به اتمسفر وارد میشه و آزادانه جاری میشه و از انبساط در یک انقباض ناگهانی خبری نیست(برای بیشتر روشن شدن اینجا کلیک کنید)