Fm 01 เรื่อง หลักการเบื้องต้นทางกลศาสตร์ของไหล
•Download as PPT, PDF•
1 like•3,298 views
Fm 01 เรื่อง หลักการเบื้องต้นทางกลศาสตร์ของไหล
- 2. ศึกษาคุณสมบัติของของไหล ความหนืด การสมดุลของของไหลที่อยู่นิ่ง การหาแรงกระทำากับวัตถุที่จม แรง พยุง และแรงลอยตัว สมการ โมเมนตัมและ พลังงาน สมการ การไหลต่อเนื่อง สมการการไหล สมำ่าเสมอ การไหลในท่อ การ ไหลในท่อโค้ง การวัดการไหล คำาอธิบายรายวิช
- 3. 3. เพื่อให้มีเจตคติที่ดีในการ สืบเสาะหาความรู้ และใช้เหตุผล ของกลศาสตร์ในการ แก้ปัญหา เกี่ยวกับของไหล มีความตระหนัก ถึงประสิทธิภาพในการใช้ พลังงาน จุดประสงค์รายวิช 1. เพื่อให้เข้าใจหลักสถิตศาสตร์และหลักของ พลังงานของไหล 2. เพื่อให้สามารถประยุกต์ใช้หลักของพลังงาน ของไหลในงานอาชีพ
- 4. 1. เข้าใจหลักสถิตศาสตร์ของไหลและ การเคลื่อนที่ของของไหล 2. คำานวณเกี่ยวกับสถิตศาสตร์ของไหล 3. คำานวณเกี่ยวกับแรงและพลังงานการไหล โดยใช้สมการการไหล 4. คำานวณปริมาณและอัตราการไหลในท่อตรง ท่อโค้ง และรอยต่อ มาตรฐานรายวิชา
- 7. วัตถุประสงค์วัตถุประสงค์ 1.1. บอกหลักการเบื้องต้นของบอกหลักการเบื้องต้นของ กลศาสตร์ของไหลได้กลศาสตร์ของไหลได้22 อธิบายระบบหน่วยการวัดได้อธิบายระบบหน่วยการวัดได้ 3.3. อธิบายคุณสมบัติพื้นฐานที่อธิบายคุณสมบัติพื้นฐานที่ เกี่ยวข้องเกี่ยวข้อง กับกลศาสตร์ของไหลได้กับกลศาสตร์ของไหลได้
- 11. แบบอย่างของการแบบอย่างของการ ใช้เวลาใช้เวลา พิจารณาพิจารณา การไหลแบบคงตัว ( Steady flow ) การไหลแบบไม่คงตัว (Unsteady flow) ใช้ ความเร็ว พิจารณา การไหลแบบสมำ่าเสมอ (Uniform flow) การไหลแบบไม่สมำ่าเสมอ ( Nonuniform flow )
- 12. แบบอย่างของแบบอย่างของ การไหลการไหล ใช้เส้นใช้เส้น สายธารสายธาร พิจารณาพิจารณา การไหลแบบราบเรียบการไหลแบบราบเรียบ (Laminar flow)(Laminar flow) การไหลแบบปั่นป่วนการไหลแบบปั่นป่วน (Turbulent flow)(Turbulent flow) ใช้ความใช้ความ หนืดหนืด พิจารณาพิจารณา การไหลโดยของไหลอุดมคติการไหลโดยของไหลอุดมคติ (Ideal fluid flow)(Ideal fluid flow) การไหลโดยของไหลจริงการไหลโดยของไหลจริง (Real fluid flow)(Real fluid flow)
- 13. แบบอย่างของแบบอย่างของ การไหล ใช้ความ หนาแน่น พิจารณา การไหลแบบยุบตัวไม่ได้ (Incompressible flow ) การไหลแบบยุบตัวได้ (Compressible flow) ใช้ผลการ หมุน พิจารณา การไหลแบบหมุนตัว (Rotational flow) การไหลแบบไม่หมุนตัว (Irotational flow)
- 14. นิยามทางของไหลนิยามทางของไหล ความหนาแน่น (density)ρ (rho) ความหนาแน่น หน่วยที่ใช้ kg/m3 m V ρ = m =m = มวลของของไหลมวลของของไหล kgkg V =V = ปริมาตรของของไหลปริมาตรของของไหล mm33 ““จำานวนมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรจำานวนมวลต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร””
- 15. นิยามทางของไหลนิยามทางของไหล นำ้าหนักจำาเพาะ (specific weight)γ (gam ma) ที่เกิดจากการดึงดูดของโลกที่กระทำาต่อของไหลหนึ่งที่เกิดจากการดึงดูดของโลกที่กระทำาต่อของไหลหนึ่ง นำ้าหนักจำาเพาะ N/m3 .gγ ρ= g =g = อัตราเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลกอัตราเร่งเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก = 9.81 m/s= 9.81 m/s
- 16. นิยามทางของไหลนิยามทางของไหล ปริมาตรจำาเพาะปริมาตรจำาเพาะ ((specificspecific volume) Vvolume) VSS ““ปริมาตรของของไหลต่อหนึ่งหน่วยมวลปริมาตรของของไหลต่อหนึ่งหน่วยมวล”” ปริมาตรจำาเพาะ VS = หน่วย m3 /kg 1 ρ ส่วนกลับกับส่วนกลับกับ ความหนาความหนา แน่นแน่น
- 17. นิยามทางของไหลนิยามทางของไหล ความถ่วงจำาเพาะ (specific gravity) S ““อัตราส่วนของความหนาแน่นของของเหลวอัตราส่วนของความหนาแน่นของของเหลว ต่อความหนาแน่นของนำ้าที่อุณหภูมิมาตรฐานต่อความหนาแน่นของนำ้าที่อุณหภูมิมาตรฐาน = 1000 kg/m= 1000 kg/m33 ““ ความถ่วงจำาเพาะไม่มีหน่วยความถ่วงจำาเพาะไม่มีหน่วย ความถ่วงจำาเพาะ S = =w ρ ρ w γ γ
- 18. นิยามทางของไหลนิยามทางของไหล มการสถานะของก๊าซมการสถานะของก๊าซ QUATION OF STATE FOR GASESQUATION OF STATE FOR GASES P RTρ= = ความดันสัมบูรณ์ (absolute pressure) N/m = ความหนาแน่นของก๊าซ kg/m3 R = ค่าคงที่ของแก๊ส สำาหรับอากาศ = 0.287 kJ T = อุณหภูมิสัมบูรณ์ K ρ
- 20. แนวปัญหาโจทย์แนวปัญหาโจทย์ ## สารมีความหนาแน่นสารมีความหนาแน่น 29002900 kg/mkg/m33 จงหา ความถ่วงจำาเพาะจงหา ความถ่วงจำาเพาะ,,ปริมาตรจำาเพาะและนำ้าปริมาตรจำาเพาะและนำ้า หนักจำาเพาะหนักจำาเพาะ วามถ่วงจะเพาะ S = = = 2.9w ρ ρ 2900 1000 มาตรจะเพาะ V = == 344.82×10-6 m3 /kg 1 ρ 1 2900 γ gρนำ้าหนักจำาเพาะ == 2900*9.81= 284.49×102 N/m
- 21. แนวปัญหาโจทย์แนวปัญหาโจทย์ &&&บอลลูนทรงกลมขนาดบอลลูนทรงกลมขนาด 2525 mm บรรจุไฮโดรเจน ที่ความสูงบรรจุไฮโดรเจน ที่ความสูง 4040 kmkm มีความมีความ ดันสัมบูรณ์ดันสัมบูรณ์ 11 kPakPa มีอุณหภูมิมีอุณหภูมิ -30-30 °°CC จงคำานวณหาปริมาตรของไฮโดรเจนจงคำานวณหาปริมาตรของไฮโดรเจน ในบอลลูนขณะอยู่บนพื้นดิน ซึ่งมีความดันในบอลลูนขณะอยู่บนพื้นดิน ซึ่งมีความดัน 101.3101.3 kPakPa อุณหภูมิอุณหภูมิ 1010 °° CC หาปริมาตรก๊าซไฮโดรเจนที่ความสูง 40 3 6 1 dπ 3 3 3 2 1 1 .25 8181.230 6 6 V d mπ π= = =
- 22. แนวปัญหาโจทย์แนวปัญหาโจทย์ V1 = 97.380 m3 ดังนั้นปริมาตรของก๊าซไฮโดรเจนที่พื้นดิน = 97.380 m กฎของก๊าซกฎของก๊าซ 1 11 T VP 2 22 T VP = 20273 *33.101 1 + VE 30273 23.8181*31 − E =
- 23. แนวปัญหาโจทย์แนวปัญหาโจทย์ ากาศมีความดัน 170 kPa อุณหภูมิ 75 °Cจงคำานวณหาความหนาแน่น P RTρ= 170E3 = *287*(273+75)ρ ρ = 1.70 kg/m3ρ ความหนาแน่นของอากาศ = 1.70 kg/m3
- 24. นำ้ามันชนิดหนึ่ง มีมวล 5,200 kg มี ปริมาตร 7.8 m3 จงหา ความหนา แน่น,นำ้าหนักจำาเพาะ และ ความถ่วงจำาเพาะ ก. ความหนาแน่นจากสมการ m V ρ= 5, 200 7.8 = = 666.67 kg/m3
- 25. ข. นำ้ำหนักจำำเพำะจำกสมกำร gγ ρ= × 666.67 9.81= × 6540.0327= N/m3 6.54= kN/m3
- 27. สำรชนิดหนึ่งมีควำมหนำแน่น 2,940 kg/m3 จงหำ ควำมถ่วงจำำเพำะ,ปริมำตร จำำเพำะ และ นำ้ำหนักจำำเพำะ ควำมถ่วงจำำเพำะจำกสมกำร w S γ γ = 2,940 1,000 S = 2.94S =
- 28. ปริมำตรจำำเพำะจำกสมกำร 1 V ρ = 1 2.94 V = 3 0.340 10V − = × m3 /kg
- 29. นำ้ำหนักจำำเพำะจำกสมกำร gγ ρ= × 2940 9.81γ = × 28.84γ = kN/m3 อย่ำลืมตรวจอย่ำลืมตรวจ สอบหน่วยสอบหน่วย ก่อนตอบก่อนตอบ
- 30. งหำควำมหนำแน่น เมื่อ อำกำศมีควำมดัน 1.4 bar หภูมิ 40 ° C อำกำศมีค่ำคงที่ 0.287 kJ/kg.K จำกสมกำร P RTρ= 2 2 1.4 10 /P kN m= × 0.287 . kJ R kg K = 40 273T K= +
- 31. แทนค่ำ P RT ρ =ปรับสมกำรใหม่ 2 1.4 10 0.287 313 ρ × = × 3 1.558 /kg mρ =